JP5463729B2 - Semiconductor processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、半導体処理装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor processing apparatus.

半導体装置の実効的な実装密度を向上させる技術のひとつとして、複数の半導体チップを積層させた立体構造がある。特に、半導体基板であるウェハの状態で複数枚を積層して、接合した後に個片化する手順により製造される半導体チップが、その生産性の高さから、近年注目を集めている。2枚のウェハを重ね合わせる場合、互いのアライメントマークを顕微鏡で測定しながら位置合わせをする(例えば、特許文献1を参照)。   One technique for improving the effective mounting density of semiconductor devices is a three-dimensional structure in which a plurality of semiconductor chips are stacked. In particular, a semiconductor chip manufactured by a procedure of laminating a plurality of wafers in the state of a wafer as a semiconductor substrate and joining them into individual pieces has recently attracted attention because of its high productivity. When two wafers are overlapped, alignment is performed while measuring the alignment marks of each other with a microscope (see, for example, Patent Document 1).

特開2005−251972号公報JP 2005-251972 A

複数のウェハを積層して接合した後に個片化する製造工程においては、通常いくつかの半導体装置を跨いで処理される。ウェハはウェハホルダに保持された状態で半導体装置間を搬送されるが、ウェハの直径が大きくなる傾向にある近年、ウェハのウェハホルダに対する着脱、ウェハホルダの各装置に対する着脱を正確、高速かつ安定的に行うことが困難になってきている。   In a manufacturing process in which a plurality of wafers are laminated and bonded into individual pieces, they are usually processed across several semiconductor devices. Wafers are transported between semiconductor devices while being held by the wafer holder, but in recent years, the diameter of the wafer tends to increase. In recent years, the wafer is attached to and detached from the wafer holder, and the wafer holder is attached to and detached from each device accurately, quickly and stably. It has become difficult.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダを載置するステージとを含む半導体処理装置であって、基板ホルダは、基板を保持するための静電吸着部と、基板を保持する保持面に設けられた貫通孔とを備え、ステージは、一端の開口が基板ホルダを載置する載置面において貫通孔と接続される第1吸引導管と、一端の開口が載置面において貫通孔とは接続されずに基板ホルダに対向する第2吸引導管とを備える。   In order to solve the above problems, in a first aspect of the present invention, a semiconductor processing apparatus including a substrate holder that holds a substrate and a stage on which the substrate holder is placed, wherein the substrate holder holds the substrate. And a through hole provided in a holding surface for holding the substrate, and the stage has a first opening whose one end is connected to the through hole on the mounting surface on which the substrate holder is mounted. A suction conduit and a second suction conduit whose opening at one end is not connected to the through hole on the mounting surface and faces the substrate holder.

上記課題を解決するために、本発明の第2の態様においては、基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダを載置するステージとを含む半導体処理装置であって、基板ホルダは、基板を保持するための静電吸着部と、基板を保持する保持面に設けられたポーラス部とを備え、ステージは、一端の開口が基板ホルダを載置する載置面においてポーラス部と対向する第1吸引導管と、一端の開口が載置面においてポーラス部とは対向せずに基板ホルダに対向する第2吸引導管とを備える。   In order to solve the above problems, in a second aspect of the present invention, a semiconductor processing apparatus including a substrate holder that holds a substrate and a stage on which the substrate holder is placed, wherein the substrate holder holds the substrate. And a porous portion provided on a holding surface for holding the substrate, and the stage has a first suction whose opening at one end faces the porous portion on the placement surface on which the substrate holder is placed. The conduit includes a second suction conduit whose opening at one end faces the substrate holder without facing the porous portion on the mounting surface.

上記課題を解決するために、本発明の第3の態様においては、基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダを載置するステージとを含む半導体処理装置であって、基板ホルダは、基板を保持するための静電吸着部と、基板を保持する保持面に設けられたポーラス部と、ポーラス部の保持面とは反対側の面に接続される導通孔とを備え、ステージは、一端の開口が基板ホルダを載置する載置面において導通孔と接続される第1吸引導管と、一端の開口が載置面において導通孔とは接続されずに基板ホルダに対向する第2吸引導管とを備える。   In order to solve the above problems, in a third aspect of the present invention, a semiconductor processing apparatus including a substrate holder that holds a substrate and a stage on which the substrate holder is placed, wherein the substrate holder holds the substrate. And a porous portion provided on a holding surface for holding the substrate, and a conduction hole connected to a surface opposite to the holding surface of the porous portion, and the stage has an opening at one end. A first suction conduit connected to the conduction hole on the placement surface on which the substrate holder is placed, and a second suction conduit facing the substrate holder without being connected to the conduction hole on the placement surface. Prepare.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

重ね合わせ装置を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows a superposition apparatus roughly. 重ね合わせ装置を概略的に示す上面図である。It is a top view which shows a superposition apparatus roughly. 上部テーブルの近傍を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the vicinity of an upper table roughly. 粗動ステージ部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a coarse movement stage part. 図2のB-Bに沿った概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in alignment with BB of FIG. 自重キャンセラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a self-weight canceller. 図6のC-Cに沿った概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in alignment with CC of FIG. 図2のB-Bに沿った断面図であり、図5とは反対方向から見た部分的な詳細図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2 and is a partial detail view seen from the opposite direction to FIG. 5. 図2のA-A線に沿った部分的な詳細断面図である。FIG. 3 is a partial detailed cross-sectional view along the line AA in FIG. 2. 微動ステージ部を概略的に示す上面図である。It is a top view which shows a fine movement stage part roughly. 重ね合わせ装置の他の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other structure of a superimposition apparatus. 第1の例としての第2の基板ホルダが、第2の基板を保持した様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that the 2nd board | substrate holder as a 1st example hold | maintained the 2nd board | substrate. 第1の例としての第2の基板ホルダ単体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 2nd board | substrate holder single-piece | unit as a 1st example. 第1の例としての第2の基板ホルダを下方から見上げた様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that the 2nd board | substrate holder as a 1st example was looked up from the downward direction. 第1の例としての第2の基板ホルダが、下部テーブルに載置されたときの要部断面図を表す。Sectional drawing of the principal part when the 2nd board | substrate holder as a 1st example is mounted in the lower table is represented. 第3の例としての第2の基板ホルダ単体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 2nd board | substrate holder single-piece | unit as a 3rd example. 第3の例としての第2の基板ホルダが、下部テーブルに載置されたときの要部断面図を表す。Sectional drawing of the principal part when the 2nd board | substrate holder as a 3rd example is mounted in the lower table is represented. 重ね合わせ装置の制御フロー図である。It is a control flow figure of a superposition device.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図1は、本実施形態に係る半導体処理装置としての重ね合わせ装置10を概略的に示す断面図である。重ね合わせ装置10の全体的な構成としては、まず、床15の上に除振部材16を介して設置された粗動ベース部材13上に、粗動ステージ部14と、更にその上方に下部テーブル35を含む微動ステージ部18を備えている。また、粗動ベース部材13に設けられた凹部19には、除振部材20を介して設置されたボディ21には、下部テーブル35の上方であって下部テーブル35に対向する位置に上部テーブル24が備えられている。従って、除振部材20は防振部として機能し、上部テーブル24が振動することを防いでいる。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an overlay apparatus 10 as a semiconductor processing apparatus according to this embodiment. As an overall configuration of the superimposing apparatus 10, first, on a coarse motion base member 13 installed on a floor 15 via a vibration isolation member 16, a coarse motion stage portion 14, and a lower table above the coarse motion stage portion 14. A fine movement stage unit 18 including 35 is provided. Further, in the recess 19 provided in the coarse motion base member 13, the upper table 24 is positioned above the lower table 35 and opposed to the lower table 35 in the body 21 installed via the vibration isolation member 20. Is provided. Therefore, the vibration isolation member 20 functions as a vibration isolator, and prevents the upper table 24 from vibrating.

粗動ベース部材13は、その上面にX‐駆動部33とY‐駆動部34が設置されており、これらによりXY‐ステージ部材32がxy方向に駆動される。したがって、XY‐ステージ部材32は、図示しない制御部からの指示により、xy方向の所定位置へ移動できる。X‐駆動部33、Y‐駆動部34及びXY‐ステージ部材32は、粗動ステージ部14を構成する。なお、装置の鉛直方向をz軸方向とし、z軸方向に直交する平面をxy平面とする。   The coarse movement base member 13 is provided with an X-drive unit 33 and a Y-drive unit 34 on the upper surface thereof, and the XY-stage member 32 is driven in the xy directions. Therefore, the XY-stage member 32 can be moved to a predetermined position in the xy direction by an instruction from a control unit (not shown). The X-drive unit 33, the Y-drive unit 34, and the XY-stage member 32 constitute the coarse movement stage unit 14. The vertical direction of the apparatus is the z-axis direction, and the plane orthogonal to the z-axis direction is the xy plane.

Y‐駆動部34は、Y軸方向に沿った移動力を、XY‐ステージ部材32及びX‐駆動部33に与える一対のY‐リニアモータ53と、XY‐ステージ部材32及びX‐駆動部33の移動を案内するY‐ガイド部材56とを有する。すなわち、XY‐ステージ部材32及びX‐駆動部33は、y軸方向に一体的に移動する。一対のY‐リニアモータ53のマグネット54は、それぞれy軸方向に沿って伸び、かつ互いに平行になるように、粗動ベース部材13のx軸方向で互いに向かい合う一対の縁部13bに固定されている。一対のY‐リニアモータ53のそれぞれのコイル55は、連結部材50、51に設けられており、それぞれのマグネット54に非接触状態で係合する。   The Y-drive unit 34 includes a pair of Y-linear motors 53 that apply a moving force along the Y-axis direction to the XY-stage member 32 and the X-drive unit 33, and the XY-stage member 32 and the X-drive unit 33. And a Y-guide member 56 for guiding the movement of. That is, the XY-stage member 32 and the X-drive unit 33 move integrally in the y-axis direction. The magnets 54 of the pair of Y-linear motors 53 are fixed to a pair of edges 13b facing each other in the x-axis direction of the coarse motion base member 13 so as to extend along the y-axis direction and be parallel to each other. Yes. The coils 55 of the pair of Y-linear motors 53 are provided on the connecting members 50 and 51 and engage with the magnets 54 in a non-contact state.

また、Y‐ガイド部材56は、一対マグネット54間でy軸方向に沿って伸びるように、粗動ベース部材13に固定されている。Y‐ガイド部材56には、一方の連結部材50に設けられた係合部57がエアベアリング58を介して非接触状態で係合している。各Y‐リニアモータ53の駆動時に係合部57がY‐ガイド部材56に案内されることにより、XY‐ステージ部材32及びX‐駆動部33がy軸方向に沿って移動する。   The Y-guide member 56 is fixed to the coarse motion base member 13 so as to extend along the y-axis direction between the pair of magnets 54. An engaging portion 57 provided on one connecting member 50 is engaged with the Y-guide member 56 through an air bearing 58 in a non-contact state. When each Y-linear motor 53 is driven, the engaging portion 57 is guided by the Y-guide member 56, whereby the XY-stage member 32 and the X-driving portion 33 move along the y-axis direction.

連結部材50、51は、X‐駆動部33を構成する2つのX‐ガイド部材46を、それぞれの端部で互いに連結して一体化するための部材である。連結部材50、51の底面には、それぞれエアパッド52が設けられている。これにより、連結部材50、51は、それぞれ粗動ベース部材13の上面13aに接触することなく間隔をおいて設置されている。   The connecting members 50 and 51 are members for connecting and integrating the two X-guide members 46 constituting the X-driving unit 33 with each other at their respective ends. Air pads 52 are provided on the bottom surfaces of the connecting members 50 and 51, respectively. Thereby, the connection members 50 and 51 are installed at intervals without contacting the upper surface 13a of the coarse motion base member 13, respectively.

ボディ21は、微動ベース部材17、これに平行に配置される上板部材22、及び上板部材22を微動ベース部材17上で支持する柱部材23とから構成され、これらは高い剛性をもって、一体的にフレームとして機能する。そして、上板部材22に固定される上部テーブル24は、その下面においてウェハである第1の基板11を保持する。上部テーブル24近傍の具体的な構成については後述する。   The body 21 includes a fine movement base member 17, an upper plate member 22 disposed in parallel therewith, and a column member 23 that supports the upper plate member 22 on the fine movement base member 17, and these are integrated with high rigidity. It functions as a frame. The upper table 24 fixed to the upper plate member 22 holds the first substrate 11 that is a wafer on the lower surface thereof. A specific configuration near the upper table 24 will be described later.

柱部材23には、上部テーブル24の下面に対して、予め定められた所定の位置にX‐干渉計29が設置されている。具体的には、柱部材23のうちyz平面と平行となるように加工された面上であって、y軸方向に離間した2箇所と、さらにそれぞれに対してz軸方向に離間した2箇所の合計4箇所に対して4つのX‐干渉計29が設置されている。これら4つの干渉計の出力により、下部テーブル35のx軸方向の位置、y軸周りの回転方向及びz軸周りの回転方向の回転量を計測することができる。X‐干渉計29は、下部テーブル35の位置を計測する位置計測部を構成する。   The column member 23 is provided with an X-interferometer 29 at a predetermined position with respect to the lower surface of the upper table 24. Specifically, on the surface of the column member 23 processed so as to be parallel to the yz plane, two locations separated in the y-axis direction and two locations separated in the z-axis direction with respect to each other Four X-interferometers 29 are installed at a total of four locations. From the outputs of these four interferometers, the position of the lower table 35 in the x-axis direction, the rotation direction around the y-axis, and the rotation amount around the z-axis can be measured. The X-interferometer 29 constitutes a position measurement unit that measures the position of the lower table 35.

微動ステージ部18は、XY‐ステージ部材32を貫通する自重キャンセラ36により支持される。自重キャンセラ36は、ボディ21の微動ベース部材17上に設置される。そして、微動ステージ部18の下部テーブル35の上面においてウェハである第2の基板12を保持する。微動ステージ部18近傍の具体的な構成については後述する。なお、重ね合わされる第1の基板11と第2の基板12は、その重ね合わされる互いの面において半導体素子が形成されており、重ね合わされた後に接合されることで、3次元的な電気回路構成を実現する。第1の基板11及び第2の基板12は、1枚のウェハであっても良いし、一方又は両方が既に積層されたウェハであっても良い。   The fine movement stage unit 18 is supported by a self-weight canceller 36 that penetrates the XY-stage member 32. The self-weight canceller 36 is installed on the fine movement base member 17 of the body 21. Then, the second substrate 12 which is a wafer is held on the upper surface of the lower table 35 of the fine movement stage unit 18. A specific configuration in the vicinity of fine movement stage 18 will be described later. Note that the first substrate 11 and the second substrate 12 to be overlaid have semiconductor elements formed on the respective surfaces to be overlaid, and are joined after being overlaid so that a three-dimensional electric circuit is obtained. Realize the configuration. The first substrate 11 and the second substrate 12 may be a single wafer, or may be a wafer in which one or both are already laminated.

図2は、重ね合わせ装置10を概略的に示す上面図である。なお、図2においては、ボディ21のうち、上板部材22と柱部材23、及びこれらに設置されている構造物を取り外した状態を示している。   FIG. 2 is a top view schematically showing the superimposing apparatus 10. FIG. 2 shows a state in which the upper plate member 22 and the column member 23 and the structures installed on them are removed from the body 21.

X‐駆動部33は、x軸方向に沿った移動力を、XY‐ステージ部材32に与える一対のX‐リニアモータ43と、各X‐リニアモータ43によるXY‐ステージ部材32の移動を案内する一対のX‐ガイド部材46とを有する。   The X-drive unit 33 guides the movement of the XY-stage member 32 by a pair of X-linear motors 43 that apply a moving force along the x-axis direction to the XY-stage member 32 and the X-linear motors 43. A pair of X-guide members 46.

一対のX‐リニアモータ43のマグネット44は、粗動ベース部材13の凹部19に配置される微動ベース部材17をx軸方向に跨ぎ、かつ、互いに平行になるように、粗動ベース部材13の上面13aに配置されている。X‐リニアモータ43のコイル45は、XY‐ステージ部材32に取り付けられており、それぞれのマグネット44に非接触状態で係合する。また、一対のX‐ガイド部材46は、一対のマグネット44の間に、x軸方向に沿って伸び、かつ、互いに平行になるように、粗動ベース部材13の上面13a上に配置されている。   The magnets 44 of the pair of X-linear motors 43 are arranged on the coarse movement base member 13 so as to straddle the fine movement base member 17 disposed in the recess 19 of the coarse movement base member 13 in the x-axis direction and to be parallel to each other. It arrange | positions at the upper surface 13a. The coil 45 of the X-linear motor 43 is attached to the XY-stage member 32 and engages with each magnet 44 in a non-contact state. The pair of X-guide members 46 are disposed on the upper surface 13a of the coarse motion base member 13 so as to extend along the x-axis direction and be parallel to each other between the pair of magnets 44. .

2つのX‐ガイド部材46及び2つのマグネット44をそれぞれ連結する連結部材50、51は、エアパッド52を介して粗動ベース部材13の上面13aに設置されている。従って、マグネット44及びX‐ガイド部材46は、それぞれ粗動ベース部材13及び微動ベース部材17上に浮上している関係にある。   The connecting members 50 and 51 that connect the two X-guide members 46 and the two magnets 44 are installed on the upper surface 13 a of the coarse motion base member 13 via the air pad 52. Therefore, the magnet 44 and the X-guide member 46 are in a floating relationship on the coarse movement base member 13 and the fine movement base member 17, respectively.

上述のように、柱部材23には下部テーブル35のx軸方向の位置等を計測するX‐干渉計29が設置されているが、同様に、下部テーブル35のy軸方向の位置等を計測するY‐干渉計30も柱部材23の予め定められた所定の位置に設置されている。具体的には、柱部材23のうちxz平面と平行となるように加工された面上であって、x軸方向に離間した2箇所と、さらにそれぞれに対してz軸方向に離間した2箇所の合計4箇所に対して4つのY‐干渉計30が設置されている。これら4つの干渉計の出力により、下部テーブル35のy軸方向の距離、x軸周りの回転方向及びz軸周りの回転方向の回転量を計測することができる。Y‐干渉計30は、下部テーブル35の位置を計測する位置計測部を構成する。したがって、X‐干渉計29とY‐干渉計30から構成される位置計測部は、下部テーブル35のx軸方向、y軸方向、x軸周りの回転方向、y軸周りの回転方向及びz軸周りの回転方向の5自由度に関して位置を計測することができる。   As described above, the X-interferometer 29 for measuring the position and the like of the lower table 35 in the x-axis direction is installed on the column member 23. Similarly, the position and the like of the lower table 35 in the y-axis direction are measured. The Y-interferometer 30 is also installed at a predetermined position on the column member 23. Specifically, on the surface of the pillar member 23 processed so as to be parallel to the xz plane, two locations separated in the x-axis direction and two locations spaced in the z-axis direction with respect to each other Four Y-interferometers 30 are installed for a total of four locations. From the outputs of these four interferometers, the distance of the lower table 35 in the y-axis direction, the rotation direction around the x-axis, and the rotation amount around the z-axis can be measured. The Y-interferometer 30 constitutes a position measurement unit that measures the position of the lower table 35. Therefore, the position measuring unit composed of the X-interferometer 29 and the Y-interferometer 30 includes the lower table 35 in the x-axis direction, the y-axis direction, the rotation direction around the x-axis, the rotation direction around the y-axis, and the z-axis. The position can be measured with respect to 5 degrees of freedom in the surrounding rotation direction.

対応する下部テーブル35には、X‐移動鏡74及びY‐移動鏡75が取り付けられている。X‐移動鏡74はX‐干渉計29からの光を反射させるための鏡であり、Y‐移動鏡75はY‐干渉計30からの光を反射させるための鏡である。X‐移動鏡74の鏡面はyz平面と平行な平面であり、Y‐移動鏡75の鏡面はxz平面と平行な平面である。   An X-moving mirror 74 and a Y-moving mirror 75 are attached to the corresponding lower table 35. The X-moving mirror 74 is a mirror for reflecting light from the X-interferometer 29, and the Y-moving mirror 75 is a mirror for reflecting light from the Y-interferometer 30. The mirror surface of the X-moving mirror 74 is a plane parallel to the yz plane, and the mirror surface of the Y-moving mirror 75 is a plane parallel to the xz plane.

このように位置計測部を構成すると、上部テーブル24を基準として、下部テーブル35の位置を相対的に、かつ正確に把握することができる。第2の基板12を第1の基板11に位置合わせをしながら重ね合わせるとき、第1の基板11側を位置決め基準とした第2の基板12側の位置計測が重要となるが、位置計測部はこのような相対的な関係を満たす。特に、ボディ21は高い剛性をもった一体的なフレーム構造をなすので、このフレーム構造の面であって下部テーブル35の側面に対向する面に位置計測部を設置することが好ましい。なお、本実施形態においては、位置計測部を干渉計を用いて構成したが、これに限らず、例えばレーザー測長計、マイクロセンサなどの、同様の機能を実現する位置センサまたは距離センサを用いても良い。   If the position measuring unit is configured in this way, the position of the lower table 35 can be grasped relatively accurately with reference to the upper table 24. When the second substrate 12 is superimposed on the first substrate 11 while being aligned, position measurement on the second substrate 12 side using the first substrate 11 side as a positioning reference is important. Satisfies such a relative relationship. In particular, since the body 21 has an integral frame structure with high rigidity, it is preferable to install the position measuring unit on the surface of the frame structure that faces the side surface of the lower table 35. In the present embodiment, the position measurement unit is configured using an interferometer. However, the position measurement unit is not limited thereto, and a position sensor or a distance sensor that realizes the same function, such as a laser length meter and a microsensor, is used. Also good.

図3は、上部テーブル24の近傍を概略的に示す説明図である。上述のように、上部テーブル24は、上板部材22に固定されている。上部テーブル24の下面24a上には、第1の基板11を保持する第1の基板ホルダ25が載置される。具体的には、下面24aには排気装置に連結された吸引口が複数設けられており、これにより第1の基板ホルダ25を真空吸着して載置を実現している。なお、下面24aは、後述する位置合わせ制御における基準面となる。   FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the vicinity of the upper table 24. As described above, the upper table 24 is fixed to the upper plate member 22. On the lower surface 24 a of the upper table 24, a first substrate holder 25 that holds the first substrate 11 is placed. Specifically, a plurality of suction ports connected to the exhaust device are provided on the lower surface 24a, whereby the first substrate holder 25 is vacuum-sucked to realize the placement. The lower surface 24a serves as a reference surface in the alignment control described later.

第1の基板11は第1の基板ホルダ25に静電力により吸着される。ESC端子27が上板部材22に備えられており、第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に載置されると、ESC端子27と第1の基板ホルダ25の端子が接触するように構成されている。そして、第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に載置された後は、このESC端子27を経由して、第1の基板ホルダ25に静電力を生じさせるための電力を供給する。   The first substrate 11 is attracted to the first substrate holder 25 by electrostatic force. The ESC terminal 27 is provided on the upper plate member 22, and when the first substrate holder 25 is placed on the upper table 24, the ESC terminal 27 and the terminal of the first substrate holder 25 are in contact with each other. ing. Then, after the first substrate holder 25 is placed on the upper table 24, electric power for generating an electrostatic force is supplied to the first substrate holder 25 via the ESC terminal 27.

上部テーブル24と上板部材22との間には、第1の基板11及び第1の基板ホルダ25に作用する荷重を検出するためのロードセル26が複数設けられている。また、微動ステージ部18に保持される第2の基板12を位置合わせ時に観察するための上部顕微鏡28を備える。具体的な位置合せの動作については後述する。   A plurality of load cells 26 for detecting loads acting on the first substrate 11 and the first substrate holder 25 are provided between the upper table 24 and the upper plate member 22. Moreover, the upper microscope 28 for observing the 2nd board | substrate 12 hold | maintained at the fine movement stage part 18 at the time of alignment is provided. A specific alignment operation will be described later.

図4は、粗動ステージ部について、それぞれの構造物を具体的に組み立てたときの斜視図である。同一の構造物には同一の番号を付して、その具体的な形状の一例を示す。   FIG. 4 is a perspective view of the coarse movement stage portion when the respective structures are specifically assembled. The same number is attached | subjected to the same structure and an example of the specific shape is shown.

図示するように、XY‐ステージ部材32は板状の部材からなる。そして、その中央部には、自重キャンセラ36を貫通させるための貫通孔37が形成されている。   As shown in the drawing, the XY-stage member 32 is made of a plate-like member. A through hole 37 for allowing the self-weight canceller 36 to pass therethrough is formed at the center.

図5は、図2のB-Bに沿った部分的な概略断面図である。具体的には、微動ベース部材17より上部に配置されているXY‐ステージ部材32、自重キャンセラ36及び下部テーブル35周辺の構造物についての断面を概略的に表す図である。   FIG. 5 is a partial schematic cross-sectional view along BB in FIG. Specifically, it is a diagram schematically showing a cross section of the structure around the XY-stage member 32, the self-weight canceller 36, and the lower table 35 disposed above the fine movement base member 17.

一対のX‐ガイド部材46のうち一方のX‐ガイド部材46は、XY‐ステージ部材32に設けられたエアパッド47を介してXY‐ステージ部材32を支持している。他方のX‐ガイド部材46には、XY‐ステージ部材32に設けられた係合部48が、エアベアリング49を介して非接触状態で係合している。各X‐リニアモータ43の駆動時に、係合部48が他方のX‐ガイド部材46に案内されることにより、XY‐ステージ部材32が微動ベース部材17上をx軸方向に沿って移動する。   One X-guide member 46 of the pair of X-guide members 46 supports the XY-stage member 32 via an air pad 47 provided on the XY-stage member 32. An engaging portion 48 provided on the XY-stage member 32 is engaged with the other X-guide member 46 through an air bearing 49 in a non-contact state. When each X-linear motor 43 is driven, the engaging portion 48 is guided by the other X-guide member 46, whereby the XY-stage member 32 moves on the fine movement base member 17 along the x-axis direction.

貫通孔37の内周部には、自重キャンセラ36をその側方から非接触で支持する複数のエアパッド38が設けられている。それぞれのエアパッド38は多少の傾斜にも対応することができるので、自重キャンセラ36が傾いたとしても、許容範囲内であればその傾きに追従して支持することができる。   A plurality of air pads 38 for supporting the self-weight canceller 36 from the side thereof in a non-contact manner are provided on the inner peripheral portion of the through hole 37. Since each air pad 38 can cope with a slight inclination, even if the self-weight canceller 36 is inclined, it can be supported following the inclination within the allowable range.

自重キャンセラ36は、微動ベース部材17上に複数のエアパッド70を介して載置されている。そして、上述のように、自重キャンセラ36はXY‐ステージ部材32に複数のエアパッド38を介して支持されている。すると、XY‐ステージ部材32がX‐駆動部33及びY‐駆動部34によりxy平面上で駆動されると、これに追従して自重キャンセラ36も、微動ベース部材17上を浮上した状態でxy方向に移動することになる。   The self-weight canceller 36 is placed on the fine movement base member 17 via a plurality of air pads 70. As described above, the self-weight canceller 36 is supported on the XY-stage member 32 via the plurality of air pads 38. Then, when the XY-stage member 32 is driven on the xy plane by the X-drive unit 33 and the Y-drive unit 34, the self-weight canceller 36 follows the xy-stage member 17 and floats on the fine movement base member 17. Will move in the direction.

自重キャンセラ36は、シリンダ59、ピストン61及び球面座63を備える。シリンダ59は、横断面が矩形状をなした筒部材からなり、内部に圧力室60を有する。制御部は、圧力室60に接続される圧力調整装置を制御して、圧力室60の圧力を、下部テーブル35及びこれに取り付けられる構造物の自重と釣り合うように制御する。また、上述のエアパッド38は、このシリンダ59を非接触で支持しており、したがって、シリンダ59は、XY‐ステージ部材32の貫通孔37に対して、上方へ開放するように貫通されている。また、シリンダ59の上端にはアーム部材89が取り付けられており、このアーム部材の先端部に、自重キャンセラ36に対する下部テーブル35の位置を検出するZ‐干渉計67が設置されている。   The self-weight canceller 36 includes a cylinder 59, a piston 61, and a spherical seat 63. The cylinder 59 is made of a cylindrical member having a rectangular cross section, and has a pressure chamber 60 inside. The control unit controls the pressure adjusting device connected to the pressure chamber 60 to control the pressure in the pressure chamber 60 so as to balance the weight of the lower table 35 and the structure attached thereto. The air pad 38 supports the cylinder 59 in a non-contact manner. Therefore, the cylinder 59 is penetrated so as to open upward with respect to the through hole 37 of the XY-stage member 32. An arm member 89 is attached to the upper end of the cylinder 59, and a Z-interferometer 67 for detecting the position of the lower table 35 with respect to the self-weight canceller 36 is installed at the tip of the arm member.

ピストン61は、エアベアリング62を介してシリンダ59内に非接触状態で挿入されており、圧力室60の圧力に応じてz軸方向に沿って移動できる。ピストン61の上部は平板状に形成されており、その上面61a上にエアベアリング66を介して球面座63が載置されている。球面座63は、下部テーブル35の下面35bに一体的に取り付けられている球面部材64と接触する台座である。凸球面77は、球面座63の凹球面65とエアベアリング78を介して対向する、球面部材64の面である。エアベアリング66及びエアベアリング78の介在により、ピストン61は球面座63を、球面座63は球面部材64を、それぞれ非接触状態でz軸方向に支持する。また、球面部材64が球面座63の凹球面65に沿って案内されることにより、下部テーブル35は傾動できる。   The piston 61 is inserted into the cylinder 59 through the air bearing 62 in a non-contact state, and can move along the z-axis direction according to the pressure in the pressure chamber 60. The upper part of the piston 61 is formed in a flat plate shape, and a spherical seat 63 is placed on the upper surface 61a via an air bearing 66. The spherical seat 63 is a pedestal that comes into contact with the spherical member 64 that is integrally attached to the lower surface 35 b of the lower table 35. The convex spherical surface 77 is a surface of the spherical member 64 that faces the concave spherical surface 65 of the spherical seat 63 via the air bearing 78. The piston 61 supports the spherical seat 63 and the spherical seat 63 supports the spherical member 64 in the z-axis direction in a non-contact state by interposing the air bearing 66 and the air bearing 78. Further, the lower table 35 can be tilted by guiding the spherical member 64 along the concave spherical surface 65 of the spherical seat 63.

下部テーブル35は、板部材からなり、XY‐ステージ部材32の上方に配置されている。上述のように、下部テーブル35の上面35aには、第2の基板12を保持する第2の基板ホルダ41が載置される。上面35a上には排気装置に連結された吸引口が複数設けられており、これにより第2の基板ホルダ41を真空吸着して載置を実現している。第2の基板12は第2の基板ホルダ41に静電力により吸着される。ESC端子73が下部テーブル35に備えられており、第2の基板ホルダ41が下部テーブル35に載置されると、ESC端子73と第2の基板ホルダ41の端子が接触するように構成されている。そして、第2の基板ホルダ41が下部テーブル35に載置された後は、このESC端子73を経由して、第2の基板ホルダ41に静電力を生じさせるための電力を供給する。また、第2の基板12は、静電力により第2の基板ホルダ41に吸着されるのみならず、上面35aに設けられた吸引口及び第2の基板ホルダ41を介して、真空吸着によっても吸着される。第2の基板12、第2の基板ホルダ41、及び下部テーブル35の上面35aの関係については後に詳述する。   The lower table 35 is made of a plate member and is disposed above the XY-stage member 32. As described above, the second substrate holder 41 that holds the second substrate 12 is placed on the upper surface 35 a of the lower table 35. A plurality of suction ports connected to the exhaust device are provided on the upper surface 35a, whereby the second substrate holder 41 is vacuum-sucked to realize placement. The second substrate 12 is attracted to the second substrate holder 41 by electrostatic force. The ESC terminal 73 is provided on the lower table 35, and when the second substrate holder 41 is placed on the lower table 35, the ESC terminal 73 and the terminal of the second substrate holder 41 are in contact with each other. Yes. After the second substrate holder 41 is placed on the lower table 35, electric power for generating an electrostatic force is supplied to the second substrate holder 41 via the ESC terminal 73. Further, the second substrate 12 is not only attracted to the second substrate holder 41 by electrostatic force but also attracted by vacuum suction via the suction port provided on the upper surface 35a and the second substrate holder 41. Is done. The relationship between the second substrate 12, the second substrate holder 41, and the upper surface 35a of the lower table 35 will be described in detail later.

下部テーブル35には、複数のプッシュアップピン42を挿通する挿通孔71がそれぞれ形成されている。また、これらの挿通孔71の一部に対応するように、第2の基板ホルダ41にも複数の挿通孔72が形成されている。このように構成することにより、プッシュアップピン42を、挿通孔72及び挿通孔72に対応する挿通孔71の内部を通過するように伸長させて第2の基板12を持ち上げ、第2の基板ホルダ41から離脱させることができる。また、挿通孔72に対応しない挿通孔71に、プッシュアップピン42を通過するように伸長させれば、第2の基板ホルダ41を持ち上げ、下部テーブル35から離脱させることができる。これら複数のプッシュアップピン42は、その本体部がXY‐ステージ部材32上に固定されており、ピンの伸長及び収納は、制御部からの指令によって制御される。   The lower table 35 is formed with insertion holes 71 through which the plurality of push-up pins 42 are inserted. A plurality of insertion holes 72 are also formed in the second substrate holder 41 so as to correspond to a part of these insertion holes 71. With this configuration, the push-up pin 42 is extended so as to pass through the insertion hole 72 and the insertion hole 71 corresponding to the insertion hole 72 to lift the second substrate 12, and the second substrate holder 41 can be detached. Further, if the insertion hole 71 not corresponding to the insertion hole 72 is extended so as to pass the push-up pin 42, the second substrate holder 41 can be lifted and detached from the lower table 35. The plurality of push-up pins 42 have their main bodies fixed on the XY-stage member 32, and the extension and storage of the pins are controlled by commands from the control unit.

XY‐ステージ部材32には、下部テーブル35とXY‐ステージ部材32との間のx軸及びy軸方向に沿った相対距離を測定するXY‐渦電センサ39と、z軸方向に沿った相対距離を測定するZ‐渦電センサ40が設けられている。これらは、X‐駆動部33及びY‐駆動部34によりxy平面上で共に駆動されるXY‐ステージ部材32と下部テーブル35において、互いの相対位置を検出する計測部を形成する。   The XY-stage member 32 includes an XY-eddy current sensor 39 that measures a relative distance between the lower table 35 and the XY-stage member 32 along the x-axis and y-axis directions, and a relative position along the z-axis direction. A Z-eddy current sensor 40 for measuring the distance is provided. These form a measurement unit that detects relative positions of the XY-stage member 32 and the lower table 35 that are driven together on the xy plane by the X-drive unit 33 and the Y-drive unit 34.

XY‐ステージ部材32と下部テーブル35の間には、アクチュエータとしてのボイスコイルモータである3つのZ‐VCM86がz軸方向に駆動力が作用するように設置されている。下部テーブル35には、それぞれのZ‐VCM86のマグネット87が固定されており、それらに係合するコイル88はそれぞれXY‐ステージ部材32に固定されている。制御部がこれら3つのZ‐VCM86を個別に制御することで、下部テーブル35をz軸方向に平行移動させ、または、x軸周り及びy軸周りに回転させることができる。具体的な動作については後述する。   Between the XY-stage member 32 and the lower table 35, three Z-VCMs 86 as voice coil motors as actuators are installed so that a driving force acts in the z-axis direction. Magnets 87 of the respective Z-VCMs 86 are fixed to the lower table 35, and coils 88 that engage with the magnets 87 are fixed to the XY-stage member 32, respectively. The control unit individually controls these three Z-VCMs 86, whereby the lower table 35 can be translated in the z-axis direction or rotated about the x-axis and the y-axis. Specific operations will be described later.

下部テーブル35には、第2の基板ホルダ41の載置面の周辺部に、AFセンサ79と下部顕微鏡76が設置されている。AFセンサ79は、上部テーブル24と下部テーブル35の相対的な傾きを検出するセンサである。また、下部顕微鏡76は、上部テーブル24に保持された第1の基板11を位置合わせ時に観察するための顕微鏡である。   In the lower table 35, an AF sensor 79 and a lower microscope 76 are installed around the mounting surface of the second substrate holder 41. The AF sensor 79 is a sensor that detects the relative inclination of the upper table 24 and the lower table 35. The lower microscope 76 is a microscope for observing the first substrate 11 held on the upper table 24 during alignment.

図6は、自重キャンセラ36について、それぞれの構造物を具体的に組み立てたときの斜視図である。図5で示す自重キャンセラ36と同一の構造物には同一の番号を付して、その具体的な形状の一例を示す。図5で示す自重キャンセラ36と異なるのは、シリンダ59とエアパッド70の間に脚部材68を有する点である。脚部材68は、シリンダ59の下部から微動ベース部材17に向けて伸びている。   FIG. 6 is a perspective view of the self-weight canceller 36 when each structure is specifically assembled. The same number is attached | subjected to the same structure as the self-weight canceller 36 shown in FIG. 5, and an example of the specific shape is shown. A difference from the self-weight canceller 36 shown in FIG. 5 is that a leg member 68 is provided between the cylinder 59 and the air pad 70. The leg member 68 extends from the lower part of the cylinder 59 toward the fine movement base member 17.

さらに、図7は、図6のC-Cに沿った概略断面図である。図示するビス穴にビスを通すことにより、シリンダ59と脚部材68、ピストン61の上面61aを有する天板部とピストン部、下部テーブル35と球面部材64がそれぞれ一体化される。そして、シリンダ59とピストン61の間、ピストン61と球面座63の間、球面座63と球面部材64の間には、それぞれ、エアベアリング62、66、78が設けられており、互いに非接触に保たれている。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of FIG. By passing screws through the illustrated screw holes, the cylinder 59 and the leg member 68, the top plate portion having the upper surface 61a of the piston 61 and the piston portion, the lower table 35 and the spherical member 64 are integrated. Air bearings 62, 66, and 78 are provided between the cylinder 59 and the piston 61, between the piston 61 and the spherical seat 63, and between the spherical seat 63 and the spherical member 64, respectively, and are not in contact with each other. It is kept.

図8は、図2のB-Bに沿った断面図であり、図5とは反対方向から見た部分的な詳細図である。XY‐ステージ部材32と下部テーブル35の間には、アクチュエータとしてのボイスコイルモータである2つのY‐VCM83がy軸方向に駆動力が作用するように設置されている。下部テーブル35には、それぞれのY‐VCM83のマグネット84が固定されており、それらに係合するコイル85はそれぞれXY‐ステージ部材32に固定されている。制御部がこれら2つのY‐VCM83を個別に制御することで、下部テーブル35をy軸方向に平行移動させ、または、z軸周りに回転させることができる。   8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2, and is a partial detail view seen from the opposite direction to FIG. Between the XY-stage member 32 and the lower table 35, two Y-VCMs 83 serving as voice coil motors as actuators are installed so that a driving force acts in the y-axis direction. The magnets 84 of the respective Y-VCMs 83 are fixed to the lower table 35, and the coils 85 that engage with the magnets 84 are fixed to the XY-stage member 32, respectively. When the control unit individually controls these two Y-VCMs 83, the lower table 35 can be translated in the y-axis direction or rotated around the z-axis.

図9は、図2のA-A線に沿った部分的な詳細断面図である。XY‐ステージ部材32と下部テーブル35の間には、アクチュエータとしてのボイスコイルモータである1つのX‐VCM80がx軸方向に駆動力が作用するように設置されている。下部テーブル35には、それぞれのX‐VCM80のマグネット81が固定されており、それらに係合するコイル82はそれぞれXY‐ステージ部材32に固定されている。制御部がこのX‐VCM80を制御することで、下部テーブル35をx軸方向に平行移動さることができる。   FIG. 9 is a partial detailed cross-sectional view along the line AA of FIG. Between the XY-stage member 32 and the lower table 35, one X-VCM 80, which is a voice coil motor as an actuator, is installed so that a driving force acts in the x-axis direction. The magnets 81 of the respective X-VCMs 80 are fixed to the lower table 35, and the coils 82 that engage with the magnets 81 are fixed to the XY-stage member 32, respectively. As the control unit controls the X-VCM 80, the lower table 35 can be translated in the x-axis direction.

X‐VCM80及びY‐VCM83の駆動力を作用させて下部テーブル35をx軸方向、y軸方向またはz軸周りの回転方向に移動させるとき、下部テーブル35から球面部材64及びエアベアリング78を介して受ける力により、球面座63がピストン61の上面61a上をxy平面内で移動する。このとき、球面座63とピストン61との間には、エアベアリング66が形成されているので、下部テーブル35は、ピストン61の上面61a上をx軸方向及びy軸方向へ案内される。   When the driving force of the X-VCM 80 and Y-VCM 83 is applied to move the lower table 35 in the x-axis direction, the y-axis direction, or the rotation direction around the z-axis, the lower table 35 is moved through the spherical member 64 and the air bearing 78. The spherical seat 63 moves on the upper surface 61a of the piston 61 in the xy plane by the force received in this manner. At this time, since the air bearing 66 is formed between the spherical seat 63 and the piston 61, the lower table 35 is guided on the upper surface 61a of the piston 61 in the x-axis direction and the y-axis direction.

また、Z‐VCM86の駆動力を作用させて下部テーブル35をx軸周りの回転方向またはy軸周りの回転方向に移動させるとき、球面部材64がエアベアリング78を介して球面座63の凹球面65に沿って案内され、これにより、下部テーブル35はx軸周りまたはy軸周りに傾動する。さらに、Z‐VCM86の駆動力を作用させて下部テーブル35をz軸方向に移動させるときは、Z‐VCM86の移動量に応じて自重キャンセラ36のピストン61がz軸方向に移動することで、下部テーブル35とこれに一体的に取り付けられている構造物の自重を支持する。したがって、Z‐VCM86の駆動力自体はそれほど大きくなくても、下部テーブル35をz軸方向へ移動させることができる。なお、自重キャンセラ36の脚部材68の下面には、微動ベース部材17との間にエアベアリング69を形成するためのエアパッド70が設けられている。なお、制御部は、下部テーブル35をx軸周りまたはy軸周りに回転して傾動させるときには、第2の基板12のうち、第1の基板11と対向する面の重心を回転軸が通るようにZ‐VCM86を駆動する。   Further, when the driving force of the Z-VCM 86 is applied to move the lower table 35 in the rotational direction around the x axis or the rotational direction around the y axis, the spherical member 64 is provided with the concave spherical surface of the spherical seat 63 via the air bearing 78. 65, so that the lower table 35 tilts about the x axis or the y axis. Furthermore, when the lower table 35 is moved in the z-axis direction by applying the driving force of the Z-VCM 86, the piston 61 of the self-weight canceller 36 moves in the z-axis direction according to the movement amount of the Z-VCM 86. The lower table 35 and the weight of the structure integrally attached thereto are supported. Therefore, the lower table 35 can be moved in the z-axis direction even if the driving force of the Z-VCM 86 is not so large. An air pad 70 for forming an air bearing 69 is provided between the lower surface of the leg member 68 of the self-weight canceller 36 and the fine movement base member 17. When the control unit rotates and tilts the lower table 35 around the x-axis or the y-axis, the rotation axis passes through the center of gravity of the surface of the second substrate 12 that faces the first substrate 11. Drive the Z-VCM86.

図10は、微動ステージ部を概略的に示す上面図である。特にここでは、下部テーブル35を駆動するアクチュエータの配置とその作用について説明する。   FIG. 10 is a top view schematically showing the fine movement stage portion. In particular, here, the arrangement and operation of actuators that drive the lower table 35 will be described.

上述のように、下部テーブル35には下部顕微鏡76などの構造物が取り付けられている。また、下部テーブル35及び下部テーブル35に取り付けられている構造物は、自重キャンセラ36にその質量が支持されているものの、エアベアリング66、78の作用により、その他の構造物からは空間的に隔離されたユニットであると捉えることができる。このとき、下部テーブル35及び下部テーブル35に取り付けられている構造物全体からなるユニットの重心を重心Gとする。X‐VCM80は、x軸方向に駆動力が作用するように1つ設置されており、Y‐VCM83は、y軸方向に駆動力が作用するように2つ設置されており、Z‐VCM86は、z軸方向に駆動力が作用するように3つ設置されている。その具体的な設置位置としては、X‐VCM80については、そのx軸方向の駆動力が重心Gを通るように設置する。また、Y‐VCM83については、y軸方向にそれぞれが同一の駆動力を出力したときにz軸周りにモーメントを発生させないように設置する。例えば、ユニットに質量分布の偏りが無いと仮定すれば、重心Gを通るy軸に平行で対称な2つの直線方向にそれぞれの駆動力が出力されるように設置すればよい。また、Z‐VCM86については、z軸方向にそれぞれが同一の駆動力を出力したときにx軸周りまたはy軸周りにモーメントを発生させないように設置する。例えば、同様にユニットに質量分布の偏りが無いと仮定すれば、z軸に平行でxy平面上で重心Gを重心とする正三角形の頂点を通る3つの直線方向に、それぞれの駆動力が出力されるように設置すればよい。なお、制御部は、下部テーブル35をz軸周りに回転するときには、重心Gを通るようにX‐VCM80及びY‐VCM83を駆動する。   As described above, a structure such as the lower microscope 76 is attached to the lower table 35. Further, although the mass of the lower table 35 and the structure attached to the lower table 35 is supported by the self-weight canceller 36, it is spatially isolated from other structures by the action of the air bearings 66 and 78. Can be seen as a unit. At this time, the center of gravity of the unit comprising the lower table 35 and the entire structure attached to the lower table 35 is defined as the center of gravity G. One X-VCM 80 is installed so that the driving force acts in the x-axis direction, two Y-VCMs 83 are installed so that the driving force acts in the y-axis direction, and Z-VCM 86 is Three are provided so that a driving force acts in the z-axis direction. As a specific installation position, the X-VCM 80 is installed so that the driving force in the x-axis direction passes through the center of gravity G. The Y-VCM 83 is installed so that no moment is generated around the z-axis when the same driving force is output in the y-axis direction. For example, if it is assumed that there is no mass distribution bias in the unit, the units may be installed so that the respective driving forces are output in two linear directions parallel to the y axis passing through the center of gravity G and symmetric. The Z-VCM 86 is installed so that no moment is generated around the x-axis or the y-axis when the same driving force is output in the z-axis direction. For example, if it is assumed that the unit has no mass distribution bias, each driving force is output in three linear directions that pass through the apex of an equilateral triangle parallel to the z axis and centered on the center of gravity G on the xy plane. Can be installed as required. The control unit drives the X-VCM 80 and the Y-VCM 83 so as to pass through the center of gravity G when the lower table 35 is rotated around the z axis.

このように、本実施形態によれば、それぞれのアクチュエータが直接的に下部テーブル35にその駆動力を作用させることにより、x軸方向、y軸方向及びz軸方向の並進3自由度と、x軸周り、y軸周り及びz軸周りの回転3自由度の合計6自由度で下部テーブル35を駆動することができる。制御部は、各アクチュエータを独立に駆動することで、下部テーブル35の姿勢を6自由度で制御し、載置されている第2の第2の基板12の位置を、静止した基準面である上部テーブル24の下面24aに対してコントロールする。特に、アクチュエータの駆動力を直接的に下部テーブル35に作用させることで、駆動力の出力指示に対して目標位置に到達するまでにかかる時間である応答性を向上させることができる。これにより、上部テーブル24aに対して下部テーブル35を移動させながら、サブミクロンオーダーで基板同士の位置合わせを行う位置合わせ装置に、位置合わせに要する時間の短縮と、位置合わせ精度の向上をもたらす。なお、本実施形態においては、各々独立に駆動されるアクチュエータはひとつのアクチュエータであるとして説明したが、2つ以上のアクチュエータがあたかもひとつのアクチュエータとして機能するように構成しても良い。この場合は2つ以上のアクチュエータで出力を分担することができるので、求められる出力に対して小さな出力しか有さないアクチュエータを利用することができる。制御部はこれら2つ以上のアクチュエータをあたかもひとつのアクチュエータとして機能するように制御する。   As described above, according to the present embodiment, each actuator directly applies the driving force to the lower table 35, whereby the three degrees of freedom of translation in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction, and x The lower table 35 can be driven with a total of 6 degrees of freedom of rotation around the axis, around the y axis and around the z axis. The control unit independently drives each actuator to control the posture of the lower table 35 with six degrees of freedom, and the position of the mounted second second substrate 12 is a stationary reference plane. The lower surface 24a of the upper table 24 is controlled. In particular, by directly applying the driving force of the actuator to the lower table 35, it is possible to improve the responsiveness that is the time taken to reach the target position in response to the driving force output instruction. As a result, the alignment apparatus that aligns the substrates on the submicron order while moving the lower table 35 with respect to the upper table 24a reduces the time required for alignment and improves the alignment accuracy. In the present embodiment, it has been described that each independently driven actuator is a single actuator, but two or more actuators may function as a single actuator. In this case, since the output can be shared by two or more actuators, an actuator having only a small output with respect to the required output can be used. The control unit controls these two or more actuators so as to function as one actuator.

ユニットの重心Gに対して上述のようにアクチュエータを設置することは、小さな駆動力で下部テーブル35を駆動できるだけでなく、応答性の観点からも好ましい。ただし、アクチュエータの設置はこの位置に限られるものではなく、また、アクチュエータの個数もこれに限られるものではない。制御部により下部テーブル35の姿勢を上述の自由度で制御できるように設置されていれば良い。その意味では、z軸方向に駆動力を出力するアクチュエータは、同一直線状に配置されないように留意する。また、本実施形態においては、アクチュエータとしてボイスコイルモータを用いたが、これに限らない。下部テーブル35に直接的に駆動力を作用させることができるアクチュエータであれば良い。例えば、回転モータなど駆動出力が回転力であっても、直線出力に変換する変換部を組み込んで、下部テーブル35に直接的に駆動力を作用させるアクチュエータを実現しても良い。なお、駆動力を直線方向に直接的に出力するボイスコイルモータなどのリニアアクチュエータは、下部テーブル35に対する応答性、制御性が優れているので好ましい。   Installing the actuator as described above with respect to the center of gravity G of the unit is preferable not only for driving the lower table 35 with a small driving force but also from the viewpoint of responsiveness. However, the installation of the actuator is not limited to this position, and the number of actuators is not limited to this. It only needs to be installed so that the control unit can control the posture of the lower table 35 with the above-described degree of freedom. In that sense, care should be taken that actuators that output a driving force in the z-axis direction are not arranged in a straight line. In this embodiment, the voice coil motor is used as the actuator, but the present invention is not limited to this. Any actuator that can directly apply a driving force to the lower table 35 may be used. For example, even if the driving output is a rotational force, such as a rotary motor, an actuator that directly applies the driving force to the lower table 35 by incorporating a conversion unit that converts it into a linear output may be realized. Note that a linear actuator such as a voice coil motor that directly outputs a driving force in a linear direction is preferable because it has excellent responsiveness and controllability to the lower table 35.

なお、X‐駆動部33及びY‐駆動部34のx軸方向及びy軸方向の駆動量は、X‐VCM80及びY‐VCM83のx軸方向及びy軸方向の駆動量よりも大きい。したがって、xy平面内で大きく移動させるときには、X‐駆動部33及びY‐駆動部34により下部テーブル35と一体的にXY‐ステージ部材32を移動させることが好ましく、わずかに移動させるときには、X‐VCM80及びY‐VCM83により下部テーブル35のみを移動させることが好ましい。   Note that the drive amounts of the X-drive unit 33 and the Y-drive unit 34 in the x-axis direction and the y-axis direction are larger than the drive amounts of the X-VCM 80 and the Y-VCM 83 in the x-axis direction and the y-axis direction. Therefore, when the XY plane member 32 is moved largely in the xy plane, it is preferable to move the XY-stage member 32 integrally with the lower table 35 by the X-drive unit 33 and the Y-drive unit 34. It is preferable to move only the lower table 35 by the VCM 80 and the Y-VCM 83.

図11は、重ね合わせ装置の他の構成を示す概略断面図である。具体的には、上述の重ね合わせ装置のうち、自重キャンセラ36のシリンダ59とピストン61との位置が逆転している。つまり、シリンダ59は、XY‐ステージ部材32の貫通孔37に対して、下方へ開放するように貫通されている。なお、同一の構造物には同一の番号を付している。   FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another configuration of the overlaying apparatus. Specifically, the positions of the cylinder 59 and the piston 61 of the self-weight canceller 36 are reversed in the above-described superimposing apparatus. That is, the cylinder 59 passes through the through hole 37 of the XY-stage member 32 so as to open downward. The same structure is given the same number.

球面座63は、エアベアリング66を介して、シリンダ59の上面59b上に非接触状態で支持されている。ピストン61は、エアベアリング62を介してシリンダ59内に非接触状態でその下方から挿入されている。ピストン61の下端部61bには、XY‐ステージ部材32に形成された貫通孔90を貫通して伸びるアーム部材91が取り付けられている。そして、アーム部材91の先端部には、Z‐干渉計67が設置されている。また、球面座63とシリンダ59との間にエアベアリング66が形成されていることから、X‐VCM80及びY‐VCM83の駆動により下部テーブル35がx軸方向及びy軸方向に移動するとき、下部テーブル35から球面部材64及びエアベアリング78を介して受ける力により、球面座63がシリンダ59の上面59b上をxy平面内で移動する。従って、下部テーブル35は、シリンダ59の上面59b上をx軸方向及びy軸方向へ案内される。   The spherical seat 63 is supported on the upper surface 59 b of the cylinder 59 through the air bearing 66 in a non-contact state. The piston 61 is inserted into the cylinder 59 via the air bearing 62 from the lower side in a non-contact state. An arm member 91 that extends through a through-hole 90 formed in the XY-stage member 32 is attached to the lower end portion 61 b of the piston 61. A Z-interferometer 67 is installed at the tip of the arm member 91. Further, since the air bearing 66 is formed between the spherical seat 63 and the cylinder 59, when the lower table 35 moves in the x-axis direction and the y-axis direction by driving the X-VCM 80 and the Y-VCM 83, Due to the force received from the table 35 via the spherical member 64 and the air bearing 78, the spherical seat 63 moves on the upper surface 59b of the cylinder 59 within the xy plane. Accordingly, the lower table 35 is guided on the upper surface 59b of the cylinder 59 in the x-axis direction and the y-axis direction.

図12は、第2の基板ホルダ41の第1の例としての基板ホルダ141を上方から見下ろした様子を示す斜視図である。図では、基板ホルダ141の上面に第2の基板12が保持されている。また、図13は、第2の基板12を取り除いた、基板ホルダ141単体の様子を示す斜視図である。更に、図14は、同じ基板ホルダ141を下方から見上げた様子を示す斜視図である。   FIG. 12 is a perspective view showing a state in which a substrate holder 141 as a first example of the second substrate holder 41 is looked down from above. In the figure, the second substrate 12 is held on the upper surface of the substrate holder 141. FIG. 13 is a perspective view showing a state of the substrate holder 141 alone with the second substrate 12 removed. Furthermore, FIG. 14 is a perspective view showing a state in which the same substrate holder 141 is looked up from below.

基板ホルダ141は、ホルダ本体110、吸着子111および電圧印加端子113を有して、全体としては第2の基板12よりも径がひとまわり大きな円板状をなす。ホルダ本体110は、セラミックス、金属等の高剛性材料により一体成形される。吸着子111は、鉄のような磁性体により形成され、第2の基板12を保持する表面において、保持した第2の基板12よりも外側である外周領域に複数配される。また、吸着子111は、第2の基板12を保持する平面と略同じ平面内にその上面が位置するように、ホルダ本体110に形成された陥没領域に配される。図の場合、2個を一組として120度毎に合計6個の吸着子111が配されている。吸着子111が第1の基板ホルダ25に配置された永久磁石に吸着することで、第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41は、第1の基板11と第2の基板12を挟み込んで一体的に固定される。吸着子111には、第2の基板12を保持する面の裏面に埋設された電圧印加端子113を介して電力が供給される。   The substrate holder 141 includes a holder main body 110, an adsorber 111, and a voltage application terminal 113, and has a disk shape whose diameter is slightly larger than that of the second substrate 12 as a whole. The holder body 110 is integrally formed of a highly rigid material such as ceramic or metal. The adsorbers 111 are made of a magnetic material such as iron, and a plurality of adsorbers 111 are arranged on the outer surface of the second substrate 12 on the outer surface of the second substrate 12. In addition, the adsorber 111 is disposed in a depressed region formed in the holder main body 110 so that the upper surface thereof is positioned in a plane substantially the same as the plane that holds the second substrate 12. In the case of the figure, a total of six adsorbers 111 are arranged every 120 degrees with two as one set. The first substrate holder 25 and the second substrate holder 41 sandwich the first substrate 11 and the second substrate 12 by adsorbing the adsorber 111 to the permanent magnet disposed on the first substrate holder 25. Fixed integrally. Electric power is supplied to the adsorber 111 through a voltage application terminal 113 embedded in the back surface of the surface holding the second substrate 12.

ホルダ本体110は、その表面において第2の基板12を保持する領域が高い平坦性を有して、保持する第2の基板12に接する。また、ホルダ本体110は、第2の基板12を載置する領域の外側に、ホルダ本体110を表裏に貫通して形成された、複数の位置決め穴112を有する。位置決め穴112は、位置決めピン等に嵌合して、基板ホルダ141の位置決めに与する。更に、ホルダ本体110は、保持した第2の基板12を載置する領域の内側に、ホルダ本体110を表裏に貫通して形成された、複数の挿通孔72と、複数の貫通孔142を有する。必要に応じて、挿通孔72にはプッシュアップピン42が挿通され、第2の基板12は基板ホルダ141から取り外される。   The holder main body 110 is in contact with the second substrate 12 to be held with a high flatness in the region where the second substrate 12 is held on the surface thereof. In addition, the holder body 110 has a plurality of positioning holes 112 formed so as to penetrate the holder body 110 on the front and back sides outside the region where the second substrate 12 is placed. The positioning hole 112 is fitted to a positioning pin or the like and is used for positioning the substrate holder 141. Furthermore, the holder main body 110 has a plurality of insertion holes 72 and a plurality of through holes 142 formed so as to penetrate the holder main body 110 on the front and back sides inside the region on which the held second substrate 12 is placed. . If necessary, the push-up pin 42 is inserted into the insertion hole 72, and the second substrate 12 is removed from the substrate holder 141.

貫通孔142は、載置された第2の基板12を基板ホルダ141へ真空吸着させるときに用いる吸引孔である。複数の貫通孔142は、第2の基板12を載置する領域に対して均等に設けても良いし、領域内の周縁部に設けても良い。例えば、第2の基板12を載置する領域の中心付近を疎にして、周縁部付近を密に設けても良い。この場合、第2の基板12を載置した後に生じる接触面間の空気層によって、第2の基板12が浮いた状態となり、予め定められた位置になかなか固定されないという現象に対して、周縁部の吸引により第2の基板12を即座に基板ホルダ141へ引き寄せて安定させる効果を期待できる。なお、図は複数の貫通孔142を、中心部付近よりも周縁部付近を密に設けた場合を示す。   The through-hole 142 is a suction hole used when the placed second substrate 12 is vacuum-sucked to the substrate holder 141. The plurality of through-holes 142 may be provided evenly with respect to the region on which the second substrate 12 is placed, or may be provided at the peripheral edge within the region. For example, the vicinity of the center of the region where the second substrate 12 is placed may be sparse and the vicinity of the peripheral portion may be provided densely. In this case, the peripheral portion against the phenomenon that the second substrate 12 is in a floating state due to the air layer between the contact surfaces generated after the second substrate 12 is placed and is not easily fixed at a predetermined position. By the suction, it is possible to expect an effect of immediately pulling the second substrate 12 to the substrate holder 141 and stabilizing it. The figure shows a case where a plurality of through holes 142 are provided closer to the periphery than the center.

基板ホルダ141は、複数の貫通孔142を用いて真空吸着によって第2の基板12を吸着させるのみならず、静電力によっても吸着させることができる。具体的には、ホルダ本体110に埋め込まれた電極に、電圧印加端子113を介して電圧を加えることにより、基板ホルダ141と第2の基板12との間に電位差を生じさせて、第2の基板12を基板ホルダ141に吸着させる。電圧印加端子113は、基板ホルダ141が下部テーブル35に載置されているときには、ESC端子73に接触して電力の供給を受ける。また、電圧印加端子113は、ロボットアームの先端部であるハンド部に基板ホルダ141が保持されているときには、ハンド部に設けられた電力供給端子に接触して電力の供給を受ける。   The substrate holder 141 can adsorb not only the second substrate 12 by vacuum adsorption using a plurality of through holes 142 but also by electrostatic force. Specifically, by applying a voltage to the electrode embedded in the holder body 110 via the voltage application terminal 113, a potential difference is generated between the substrate holder 141 and the second substrate 12, and the second The substrate 12 is attracted to the substrate holder 141. When the substrate holder 141 is placed on the lower table 35, the voltage application terminal 113 contacts the ESC terminal 73 and receives power supply. In addition, when the substrate holder 141 is held by the hand unit, which is the tip of the robot arm, the voltage application terminal 113 contacts the power supply terminal provided on the hand unit and receives power supply.

図15は、基板ホルダ141が下部テーブル35の表面35aに載置されたときの、要部断面図を表す。下部テーブル35には、表面35aに吸引口としての複数の第1の開口132を形成する第1吸引導管137と、表面35aに吸引口としての複数の第2の開口131を形成する第2吸引導管136とが埋め込まれている。そして、第1吸引導管137及び第2吸引導管136の他端は、真空排気装置である排気装置135に接続されている。第1吸引導管137及び第2吸引導管136のそれぞれに第1制御バルブ134及び第2制御バルブ133が設けられており、第1吸引導管137及び第2吸引導管136の空気の流れを個別に制御することができるように構成されている。   FIG. 15 is a cross-sectional view of the main part when the substrate holder 141 is placed on the surface 35 a of the lower table 35. The lower table 35 has a first suction conduit 137 that forms a plurality of first openings 132 as suction ports on the surface 35a, and a second suction that forms a plurality of second openings 131 as suction ports on the surface 35a. A conduit 136 is embedded. The other ends of the first suction conduit 137 and the second suction conduit 136 are connected to an exhaust device 135 that is a vacuum exhaust device. A first control valve 134 and a second control valve 133 are provided in each of the first suction conduit 137 and the second suction conduit 136, and the air flow in the first suction conduit 137 and the second suction conduit 136 is individually controlled. It is configured to be able to.

複数の第1の開口132は、基板ホルダ141の複数の貫通孔142に対応して設けられており、基板ホルダ141が下部テーブル35の表面35aに載置されたときに、互いの孔が接続されて連通する。したがって、排気装置135が空気を吸引する状態である排気状態にあるときに第1制御バルブ134を開放にすると、基板ホルダ141に載置された第2の基板12が基板ホルダ141側へ吸引されて、第2の基板12が位置決めされた固定状態を保つことができる。   The plurality of first openings 132 are provided corresponding to the plurality of through holes 142 of the substrate holder 141, and the holes are connected when the substrate holder 141 is placed on the surface 35 a of the lower table 35. Communicated. Therefore, when the first control valve 134 is opened while the exhaust device 135 is in an exhaust state in which air is sucked, the second substrate 12 placed on the substrate holder 141 is sucked to the substrate holder 141 side. Thus, the fixed state in which the second substrate 12 is positioned can be maintained.

一方、複数の第2の開口131は、基板ホルダ141が下部テーブル35の表面35aに載置されたときに、基板ホルダ141の複数の貫通孔142とは接続されず、基板ホルダ141の裏面に対向するように設けられている。したがって、排気装置135が空気を吸引する状態である排気状態にあるときに第2制御バルブ133を開放にすると、基板ホルダ141が下部テーブル35側へ吸引されて、基板ホルダ141が位置決めされた固定状態を保つことができる。このように第1制御バルブ134と第2制御バルブ133を独立して個別に制御することにより、第2の基板12を基板ホルダ141へ保持する動作と、基板ホルダ141を下部テーブル35へ載置する動作を独立して制御することができる。   On the other hand, the plurality of second openings 131 are not connected to the plurality of through holes 142 of the substrate holder 141 when the substrate holder 141 is placed on the surface 35 a of the lower table 35, and are formed on the back surface of the substrate holder 141. It is provided so as to face each other. Accordingly, when the second control valve 133 is opened while the exhaust device 135 is in an exhaust state in which air is sucked, the substrate holder 141 is sucked toward the lower table 35 and the substrate holder 141 is positioned and fixed. Can keep the state. Thus, by independently controlling the first control valve 134 and the second control valve 133 independently, the operation of holding the second substrate 12 on the substrate holder 141 and the substrate holder 141 placed on the lower table 35. The operation to be performed can be controlled independently.

なお、複数の第2の開口131は、基板ホルダ141を載置する領域に対して均等に設けても良いし、領域内の周縁部に設けても良い。例えば、基板ホルダ141を載置する領域の中心付近を疎にして、周縁部分付近を密に設けていも良い。この場合、基板ホルダ141を載置した後に生じる接触面間の空気層によって、基板ホルダ141が表面35aに対して浮いた状態となり、予め定められた位置になかなか固定されないという現象に対して、周縁部の吸引により基板ホルダ141を即座に表面35aへ引き寄せて安定させる効果を期待できる。   Note that the plurality of second openings 131 may be provided evenly with respect to the region on which the substrate holder 141 is placed, or may be provided at the peripheral edge within the region. For example, the vicinity of the center of the region on which the substrate holder 141 is placed may be sparse and the vicinity of the peripheral portion may be densely provided. In this case, it is possible to prevent the phenomenon that the substrate holder 141 floats with respect to the surface 35a due to the air layer between the contact surfaces generated after the substrate holder 141 is placed, and is not easily fixed at a predetermined position. It can be expected that the substrate holder 141 is immediately attracted to the surface 35a by the suction of the portion and stabilized.

排気装置135は、排気方向を逆方向にすることで、第1吸引導管137及び第2吸引導管136に対して空気を送り込むことができる。つまり、第1吸引導管137及び第2吸引導管136をそれぞれ噴気導管として利用することができる。このとき、第2制御バルブ133を閉じて第1制御バルブ134を瞬間的に開放にすると、第1の開口132に接続された貫通孔142から空気が噴出して、第2の基板12を基板ホルダ141から剥離することができる。また、第1制御バルブ134を閉じて第2制御バルブ133を瞬間的に開放にすると、第2の開口131から空気が噴出して、基板ホルダ141を下部テーブル35の表面35aから剥離することができる。なお、この場合は、静電吸着により第2の基板12を基板ホルダ141へ吸着させておくことが好ましい。   The exhaust device 135 can send air into the first suction conduit 137 and the second suction conduit 136 by making the exhaust direction reverse. In other words, the first suction conduit 137 and the second suction conduit 136 can be used as the squirting conduit, respectively. At this time, when the second control valve 133 is closed and the first control valve 134 is opened momentarily, air is ejected from the through hole 142 connected to the first opening 132, and the second substrate 12 is moved to the substrate. The holder 141 can be peeled off. Further, when the first control valve 134 is closed and the second control valve 133 is opened momentarily, air is ejected from the second opening 131, and the substrate holder 141 is peeled off from the surface 35a of the lower table 35. it can. In this case, it is preferable that the second substrate 12 is attracted to the substrate holder 141 by electrostatic attraction.

基板ホルダから基板を剥離させる動作については、剥離させる基板がすでに積層された基板であっても実行することができる。また、下部テーブル35から基板ホルダを剥離させる動作については、第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41が第1の基板11と第2の基板12を挟持して一体化された後においても実行することができる。   The operation of peeling the substrate from the substrate holder can be executed even if the substrate to be peeled is a substrate already laminated. The operation of peeling the substrate holder from the lower table 35 is performed after the first substrate holder 25 and the second substrate holder 41 are integrated by sandwiching the first substrate 11 and the second substrate 12. Can also be performed.

上述のように、基板ホルダ141は、静電力によっても第2の基板12を吸着させることができる。したがって、基板ホルダ141が下部テーブル35に載置されている間は、真空吸着及び静電吸着のいずれも利用することができるが、電力の消費を抑えることを目的として、真空吸着中は静電吸着を停止しても良い。この場合、搬入動作である基板ホルダ141が下部テーブル35に載置されるまでは、ハンド部に設けられた電力供給端子から電力の供給を受けて、静電吸着により第2の基板12を基板ホルダ141へ固定する。そして、基板ホルダ141が下部テーブル35に載置されてからは、真空吸着により第2の基板12を基板ホルダ141へ固定する。このとき、ESC端子73からの電力供給は行わない。また、搬出動作は、搬入動作と同様に第2の基板12を固定する。   As described above, the substrate holder 141 can adsorb the second substrate 12 by electrostatic force. Therefore, while the substrate holder 141 is placed on the lower table 35, both vacuum suction and electrostatic suction can be used. However, for the purpose of reducing power consumption, the electrostatic force is applied during vacuum suction. The adsorption may be stopped. In this case, until the substrate holder 141, which is a loading operation, is placed on the lower table 35, the second substrate 12 is transferred to the substrate by electrostatic attraction by receiving power from the power supply terminal provided in the hand unit. Fix to the holder 141. Then, after the substrate holder 141 is placed on the lower table 35, the second substrate 12 is fixed to the substrate holder 141 by vacuum suction. At this time, power supply from the ESC terminal 73 is not performed. In the carry-out operation, the second substrate 12 is fixed similarly to the carry-in operation.

次に、第2の基板ホルダ41の第2の例としては、第1の例としての基板ホルダ141の複数の貫通孔142に、ポーラス材を埋め込んで形成する。ポーラス材は多孔質体であり、基板ホルダに接合して用いるものとしては、アルミナセラミックを固めたセラミックポーラス、ステンレスの粉を焼き固めたメタルポーラス等が好ましい。ポーラス材を埋め込んだ基板ホルダによれば、薄い第2の基板12を真空吸着する場合においても、吸引孔において第2の基板12をポーラス材の表面で支持することができるので、第2の基板12の平面性を保つことができる。このように構成された基板ホルダは、第1の例としての基板ホルダ141と同様に利用することができる。   Next, as a second example of the second substrate holder 41, a porous material is embedded in the plurality of through holes 142 of the substrate holder 141 as the first example. The porous material is a porous body, and as the material used by being bonded to the substrate holder, ceramic porous made of alumina ceramic, metal porous made by baking and hardening stainless steel powder, or the like is preferable. According to the substrate holder in which the porous material is embedded, the second substrate 12 can be supported by the surface of the porous material in the suction hole even when the thin second substrate 12 is vacuum-sucked. Twelve flatnesses can be maintained. The substrate holder configured as described above can be used in the same manner as the substrate holder 141 as the first example.

次に、第2の基板ホルダ41の第3の例としての基板ホルダ241を図16に示す。また、図17は、基板ホルダ241が下部テーブル35の表面35aに載置されたときの、要部断面図を表す。基板ホルダ241は、第2の例で説明したポーラス材を第2の基板12を保持する保持面となるように加工したポーラスプレート242を有する。ただし、ポーラスプレート242は、基板ホルダ241の裏面にまで達するのではなく、図17に示すように、複数の貫通孔243が設けられたベース部244上に積層されている。   Next, a substrate holder 241 as a third example of the second substrate holder 41 is shown in FIG. FIG. 17 is a cross-sectional view of the main part when the substrate holder 241 is placed on the surface 35 a of the lower table 35. The substrate holder 241 includes a porous plate 242 obtained by processing the porous material described in the second example so as to be a holding surface for holding the second substrate 12. However, the porous plate 242 does not reach the back surface of the substrate holder 241, but is laminated on a base portion 244 provided with a plurality of through holes 243, as shown in FIG.

複数の第1の開口132は、基板ホルダ241の複数の貫通孔243に対応して設けられており、基板ホルダ241が下部テーブル35の表面35aに載置されたときに、互いの孔が接続されて連通する。このとき、排気装置135が排気状態であって第1制御バルブ134を開放にすると、貫通孔243と接している多孔質体であるポーラスプレート242が、第2の基板12を吸着させる。このようにして、基板ホルダ241に載置された第2の基板12が基板ホルダ241側へ吸引されて、第2の基板12が位置決めされた固定状態を保つ。このように構成された基板ホルダ241によれば、非常に薄い第2の基板12が、多孔質体によって面で支えられながら吸引されるので、第2の基板12の平面性を保つ上で好ましい。   The plurality of first openings 132 are provided corresponding to the plurality of through holes 243 of the substrate holder 241, and when the substrate holder 241 is placed on the surface 35a of the lower table 35, the holes are connected to each other. Communicated. At this time, when the exhaust device 135 is in an exhaust state and the first control valve 134 is opened, the porous plate 242 which is a porous body in contact with the through hole 243 adsorbs the second substrate 12. In this way, the second substrate 12 placed on the substrate holder 241 is sucked toward the substrate holder 241 side, and the fixed state in which the second substrate 12 is positioned is maintained. According to the substrate holder 241 configured in this way, the very thin second substrate 12 is sucked while being supported by the surface by the porous body, which is preferable in maintaining the planarity of the second substrate 12. .

一方、複数の第2の開口131は、基板ホルダ241が下部テーブル35の表面35aに載置されたときに、基板ホルダ241の複数の貫通孔243とは接続されず、基板ホルダ241の裏面に対向するように設けられている。すなわち、第2の開口131は、ポーラスプレート242に直接対向するのではなく、貫通孔243が設けられたベース部244の裏面に対向する。したがって、排気装置135が排気状態にあるときに第2制御バルブ133を開放にすると、基板ホルダ241が下部テーブル35側へ吸引されて、基板ホルダ241が位置決めされた固定状態を保つことができる。また、このように構成された基板ホルダ241は、第1の例としての基板ホルダ141と同様に扱うことができる。   On the other hand, the plurality of second openings 131 are not connected to the plurality of through holes 243 of the substrate holder 241 when the substrate holder 241 is placed on the front surface 35 a of the lower table 35, and are formed on the back surface of the substrate holder 241. It is provided so as to face each other. That is, the second opening 131 does not directly face the porous plate 242 but faces the back surface of the base portion 244 provided with the through hole 243. Therefore, when the second control valve 133 is opened while the exhaust device 135 is in the exhaust state, the substrate holder 241 is sucked toward the lower table 35, and the fixed state in which the substrate holder 241 is positioned can be maintained. The substrate holder 241 configured in this way can be handled in the same manner as the substrate holder 141 as the first example.

なお、上記の各例においては、第1吸引導管137及び第2吸引導管136の他端は、真空排気装置である排気装置135に接続され、それぞれに第1制御バルブ134及び第2制御バルブ133が設けられる構成について説明した。しかし、これに限らず、第1吸引導管137及び第2吸引導管136のそれぞれの他端に、それぞれ排気装置135を接続してこれらを独立に制御しても、同様の機能を達成することができる。   In each of the above examples, the other ends of the first suction conduit 137 and the second suction conduit 136 are connected to an exhaust device 135 that is a vacuum exhaust device, and the first control valve 134 and the second control valve 133 are respectively connected thereto. The configuration in which is provided has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same function can be achieved even if the exhaust device 135 is connected to the other end of each of the first suction conduit 137 and the second suction conduit 136 and these are controlled independently. it can.

また、第1の基板ホルダ25も第2の基板ホルダ41と同様の構成を採用することができる。このとき、上部テーブル24にも第1吸引導管137及び第2吸引導管136を設ける。第1の基板ホルダ25が上部テーブル24に載置されているときには、電圧印加端子113はESC端子27に接触して静電吸着用の電力の供給を受けることができる。   Also, the first substrate holder 25 can adopt the same configuration as the second substrate holder 41. At this time, the first suction conduit 137 and the second suction conduit 136 are also provided in the upper table 24. When the first substrate holder 25 is placed on the upper table 24, the voltage application terminal 113 can be in contact with the ESC terminal 27 and supplied with electric power for electrostatic attraction.

図18は、重ね合わせ装置10における位置合わせ工程を説明するための制御フロー図である。各々のステップは、それぞれのセンサからの出力を受けて、またはそれぞれの駆動部に対して、制御部が制御を行う。   FIG. 18 is a control flowchart for explaining the alignment process in the superposition apparatus 10. Each step receives an output from each sensor or a control unit controls each driving unit.

ステップS101では、第1の基板ホルダ25を上部テーブル24へ、第2の基板ホルダ41を下部テーブル35へ載置する。第1の基板11は、重ね合わせ装置10へ搬入される前に、プリアライナー装置において第1の基板ホルダ25に載置され、静電吸着されている。したがって、重ね合わせ装置10に搬入される段階では、第1の基板11と第1の基板ホルダ25は一体化されている。プリアライナー装置ではさらに、第1の基板11を第1の基板ホルダ25に載置する時に、第1の基板11上に設けられた複数のアライメントマークを検出し、この情報を制御部に接続されている記憶部に記憶する。同様に、第2の基板12も、プリアライナー装置において第2の基板ホルダ41と一体化される。また、同時に第2の基板12を第2の基板ホルダ41に載置する時に、第2の基板12上に設けられた複数のアライメントマークを検出し、この情報を制御部に接続されている記憶部に記憶する。   In step S <b> 101, the first substrate holder 25 is placed on the upper table 24 and the second substrate holder 41 is placed on the lower table 35. The first substrate 11 is placed on the first substrate holder 25 and electrostatically adsorbed in the pre-aligner device before being carried into the stacking apparatus 10. Therefore, the first substrate 11 and the first substrate holder 25 are integrated at the stage of being carried into the overlapping apparatus 10. The pre-aligner apparatus further detects a plurality of alignment marks provided on the first substrate 11 when the first substrate 11 is placed on the first substrate holder 25, and this information is connected to the control unit. Stored in the storage unit. Similarly, the second substrate 12 is also integrated with the second substrate holder 41 in the pre-aligner apparatus. At the same time, when the second substrate 12 is placed on the second substrate holder 41, a plurality of alignment marks provided on the second substrate 12 are detected, and this information is stored in the memory connected to the control unit. Store in the department.

一体化された第1の基板11と第1の基板ホルダ25、及び、第2の基板12と第2の基板ホルダ41はそれぞれ重ね合わせ装置10に搬入される。重ね合わせ装置10への搬入は、ロボットアームにより行われる。ロボットアームの先端部である基板ホルダを保持するハンド部には、基板ホルダを保持したときに基板ホルダへ電力を供給する電力供給端子が設けられている。これにより、基板ホルダは静電吸着力を維持でき、上部テーブル24または下部テーブル35へ載置されるまで基板を固定しておくことができる。第2の基板12と第2の基板ホルダ41は、上述のように、静電吸着と真空吸着により下部テーブル35に固定される。   The integrated first substrate 11 and first substrate holder 25, and second substrate 12 and second substrate holder 41 are carried into the stacking apparatus 10, respectively. Carrying into the superposition apparatus 10 is performed by a robot arm. A power supply terminal that supplies power to the substrate holder when the substrate holder is held is provided in the hand unit that holds the substrate holder, which is the tip of the robot arm. Thereby, the substrate holder can maintain the electrostatic attraction force, and the substrate can be fixed until it is placed on the upper table 24 or the lower table 35. As described above, the second substrate 12 and the second substrate holder 41 are fixed to the lower table 35 by electrostatic adsorption and vacuum adsorption.

ステップS102では、XY‐渦電センサ39及びZ‐渦電センサ40を用いてXY‐ステージ部材32と下部テーブル35の相対位置を検出する。検出された相対位置の情報は制御部に接続されている記憶部に記憶される。これにより、X‐駆動部33及びY‐駆動部34によりXY‐ステージ部材32を粗動させても、その移動量に伴って下部テーブル35の位置を算出することができる。なお、このときAFセンサ79を用いて下部テーブル35に対する上部テーブル24の傾きも検出する。   In step S102, the relative positions of the XY-stage member 32 and the lower table 35 are detected using the XY-eddy current sensor 39 and the Z-eddy current sensor 40. Information on the detected relative position is stored in a storage unit connected to the control unit. Thereby, even if the XY-stage member 32 is coarsely moved by the X-drive unit 33 and the Y-drive unit 34, the position of the lower table 35 can be calculated according to the amount of movement. At this time, the inclination of the upper table 24 relative to the lower table 35 is also detected using the AF sensor 79.

ステップS103では、記憶部に記憶された各々の位置情報に基づいて、基準面である上部テーブル24の下面24aに対する下部テーブル35の目標位置と、その目標位置へ至る駆動経路を決定する。目標位置については、例えば、第1の基板11の複数のアライメントマークと、第2の基板12の複数のアライメントマークが重ね合わされたときに、相互の位置ずれ量が最も小さくなるように統計的に決定されるグローバルアライメント法等を用いて演算され、決定される。駆動経路については、X‐駆動部33及びY‐駆動部34によるxy方向への移動と自重キャンセラ36によるz方向への移動の後に、X‐VCM80、Y‐VCM83及びZ‐VCM86による微調整のための駆動を組み合わせて決定される。   In step S103, a target position of the lower table 35 with respect to the lower surface 24a of the upper table 24, which is a reference surface, and a drive path to the target position are determined based on each position information stored in the storage unit. As for the target position, for example, when the plurality of alignment marks on the first substrate 11 and the plurality of alignment marks on the second substrate 12 are overlapped, the amount of positional deviation is statistically minimized. It is calculated and determined by using the determined global alignment method or the like. Regarding the drive path, fine adjustment by the X-VCM 80, Y-VCM 83, and Z-VCM 86 is performed after the movement in the xy direction by the X-drive unit 33 and the Y-drive unit 34 and the movement in the z direction by the self-weight canceller 36. Is determined by a combination of driving for.

ステップS103で目標位置と駆動経路が決定されると、X‐駆動部33及びY‐駆動部34によるxy方向への移動とZ‐VCM86によるz方向への移動が行われ、およそ目標位置の近傍まで下部テーブル35が移動される。そしてステップS104では、下部テーブル35のx軸方向及びy軸方向の正確な位置を、X‐干渉計29及びY‐干渉計30により検出する。そして、目標位置と現在位置との差を算出しながら、ステップS105で、X‐VCM80及びY‐VCM83により微調整を行う。   When the target position and the drive path are determined in step S103, the X-drive unit 33 and the Y-drive unit 34 move in the xy direction and the Z-VCM 86 moves in the z direction. The lower table 35 is moved until. In step S104, the X-interferometer 29 and the Y-interferometer 30 detect the accurate positions of the lower table 35 in the x-axis direction and the y-axis direction. Then, fine adjustment is performed by the X-VCM 80 and the Y-VCM 83 in step S105 while calculating the difference between the target position and the current position.

さらに、ステップS106で、下部テーブル35のz軸方向の正確な位置を、Z‐干渉計67により検出する。そして、目標位置と現在位置との差を算出しながら、ステップS107で、Z‐VCM86により下部テーブル35を上部テーブル24方向へ漸進させる。このとき、制御部は、Z‐VCM86の駆動による移動量に応じて、その移動量が等しくなるように自重キャンセラ36の圧力室60の圧力を調整して、自重キャンセラ36が下部テーブル35を含むユニット分の自重を支持するように制御する。   In step S106, the Z-interferometer 67 detects the exact position of the lower table 35 in the z-axis direction. Then, while calculating the difference between the target position and the current position, the lower table 35 is gradually advanced toward the upper table 24 by the Z-VCM 86 in step S107. At this time, the control unit adjusts the pressure in the pressure chamber 60 of the self-weight canceller 36 according to the amount of movement by driving the Z-VCM 86 so that the self-weight canceller 36 includes the lower table 35. Control to support the unit's own weight.

ステップS108では、ロードセル26の出力を監視しており、下部テーブル35が上部テーブル24方向へ近づき、最初に第2の基板12が第1の基板11に接触する時点を検出する。ロードセル26による検出がされない間は、ステップS104からステップS107を繰り返す。   In step S108, the output of the load cell 26 is monitored, and the time point when the lower table 35 approaches the upper table 24 and the second substrate 12 first contacts the first substrate 11 is detected. While detection by the load cell 26 is not performed, step S104 to step S107 are repeated.

ステップS109では、下部テーブル35の傾きを検出する。ロードセル26は上部テーブル24と上板部材22との間に複数設けられており、第1の基板11に対する第2の基板12の接触状態を圧力分布として検出できる。下部テーブル35が傾いていると、第2の基板12は第1の基板11に対して点接触することになるので、特定の領域に荷重が集中する。ロードセル26はこれを検出して下部テーブルの傾きを検出する。   In step S109, the inclination of the lower table 35 is detected. A plurality of load cells 26 are provided between the upper table 24 and the upper plate member 22, and the contact state of the second substrate 12 with respect to the first substrate 11 can be detected as a pressure distribution. When the lower table 35 is tilted, the second substrate 12 comes into point contact with the first substrate 11, so that the load concentrates on a specific region. The load cell 26 detects this and detects the inclination of the lower table.

ステップS109で下部テーブル35に傾きがあると判断されるとステップS110へ進み、ロードセル26の出力を用いて、Z‐VCM86により下部テーブル35の傾きを修正する。傾きの修正を終えると再度ステップS109へ進む。   If it is determined in step S109 that the lower table 35 has an inclination, the process proceeds to step S110, and the inclination of the lower table 35 is corrected by the Z-VCM 86 using the output of the load cell 26. When the correction of the inclination is completed, the process proceeds to step S109 again.

ステップS109で傾きがないと判断されると、第1の基板11と第2の基板12は面と面で接触されたとして、ステップS111へ進み、第1の基板ホルダ25の吸着子111と、第2の基板ホルダ41の吸着子111を作用させて、2つの基板ホルダを互いにクランプさせる。つまり、第1の基板ホルダ25と第2の基板ホルダ41が、正確に位置合わせされた第1の基板11と第2の基板12を挟み込んで、一体的に固定された状態をつくりあげる。   If it is determined in step S109 that there is no tilt, it is determined that the first substrate 11 and the second substrate 12 are in contact with each other, and the process proceeds to step S111, where the adsorber 111 of the first substrate holder 25, The adsorber 111 of the second substrate holder 41 is operated to clamp the two substrate holders together. That is, the first substrate holder 25 and the second substrate holder 41 sandwich the first substrate 11 and the second substrate 12 that are accurately aligned to create a state in which they are integrally fixed.

ステップS112では、第1の基板ホルダ25の離脱動作と、自重キャンセラ36による下部テーブル35のz軸方向への引き下げ動作を協調させ、一体化された第1の基板ホルダ25、第2の基板ホルダ41、第1の基板11及び第2の基板12を下部テーブル35に載置された状態にする。そして、プッシュアップピン42を動作させ、これらを下部テーブル35から持ち上げた状態にして、ロボットアームにより重ね合わせ装置10から搬出する。以上により、一連の位置合わせ工程を終了する。   In step S112, the first substrate holder 25 and the second substrate holder are integrated by coordinating the detaching operation of the first substrate holder 25 and the lowering operation of the lower table 35 in the z-axis direction by the self-weight canceller 36. 41, the first substrate 11 and the second substrate 12 are placed on the lower table 35. Then, the push-up pins 42 are operated so that they are lifted from the lower table 35 and are carried out of the superposition apparatus 10 by the robot arm. As described above, a series of positioning steps is completed.

以上、上記の実施形態では、下部テーブル35を6つのアクチュエータで駆動して、並進3自由度と回転3自由度の6自由度で制御した。しかし、例えばz軸周りの回転駆動のみは上部テーブル24側に持たせて、下部テーブル35を5自由度で制御する構成としても、重ね合わせに必要な応答性は十分得られる。   As described above, in the above embodiment, the lower table 35 is driven by six actuators and controlled with six degrees of freedom, ie, three degrees of freedom of translation and three degrees of freedom of rotation. However, for example, even if only the rotational drive around the z axis is provided on the upper table 24 side and the lower table 35 is controlled with five degrees of freedom, sufficient responsiveness required for superposition can be obtained.

以上の説明においては、基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダを載置するステージとを含む半導体処理装置として、重ね合わせ装置10を適用例を示した。しかし、基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダを載置するステージとを含む半導体処理装置であれば、適用例は重ね合わせ装置に限らない。例えば、重ね合わせ装置による処理の後に搬入される加熱加圧装置においても適用できる。   In the above description, the application example of the superposition apparatus 10 is shown as a semiconductor processing apparatus including a substrate holder that holds a substrate and a stage on which the substrate holder is placed. However, as long as the semiconductor processing apparatus includes a substrate holder that holds the substrate and a stage on which the substrate holder is placed, the application example is not limited to the overlay apparatus. For example, the present invention can also be applied to a heating and pressing apparatus that is carried in after the processing by the superposing apparatus.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

10 重ね合わせ装置、11 第1の基板、12 第2の基板、13 粗動ベース部材、13a 上面、13b 縁部、14 粗動ステージ部、15 床、16 除振部材、17 微動ベース部材、18 微動ステージ部、19 凹部、20 除振部材、21 ボディ、22 上板部材、23 柱部材、24 上部テーブル、24a 下面、25 第1の基板ホルダ、26 ロードセル、27 ESC端子、28 上部顕微鏡、29 X‐干渉計、30 Y‐干渉計、32 XY‐ステージ部材、33 X‐駆動部、34 Y‐駆動部、35 下部テーブル、35a 上面、35b 下面、36 自重キャンセラ、37 貫通孔、38 エアパッド、39 XY‐渦電センサ、40 Z‐渦電センサ、41 第2の基板ホルダ、42 プッシュアップピン、43 X‐リニアモータ、44 マグネット、45 コイル、46 X‐ガイド部材、47 エアパッド、48 係合部、49 エアベアリング、50、51 連結部材、52 エアパッド、53 Y‐リニアモータ、54 マグネット、55 コイル、56 Y‐ガイド部材、57 係合部、58 エアベアリング、59 シリンダ、59b 上面、60 圧力室、61 ピストン、61a 上面、61b 下端部、62 エアベアリング、63 球面座、64 球面部材、65 凹球面、66 エアベアリング、67 Z‐干渉計、68 脚部材、68a 下面、69 エアベアリング、70 エアパッド、71 挿通孔、72 挿通孔、73 ESC端子、74 X‐移動鏡、75 Y‐移動鏡、76 下部顕微鏡、77 凸球面、78 エアベアリング、79 AFセンサ、80 X‐VCM、81 マグネット、82 コイル、83 Y‐VCM、84 マグネット、85 コイル、86 Z‐VCM、87 マグネット、88 コイル、89 アーム部材、90 貫通孔、91 アーム部材、110 ホルダ本体、111 吸着子、112 位置決め穴、113 電圧印加端子、141 基板ホルダ、142 貫通孔、131 第2の開口、132 第1の開口、133 第2制御バルブ、134 第1制御バルブ、135 排気装置、136 第2吸引導管、137 第1吸引導管、241 基板ホルダ、242 ポーラスプレート、243 貫通孔、244 ベース部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Overlay apparatus, 11 1st board | substrate, 12 2nd board | substrate, 13 coarse movement base member, 13a upper surface, 13b edge part, 14 coarse movement stage part, 15 floor, 16 vibration isolation member, 17 fine movement base member, 18 Fine movement stage portion, 19 concave portion, 20 vibration isolation member, 21 body, 22 upper plate member, 23 column member, 24 upper table, 24a lower surface, 25 first substrate holder, 26 load cell, 27 ESC terminal, 28 upper microscope, 29 X-interferometer, 30 Y-interferometer, 32 XY-stage member, 33 X-drive unit, 34 Y-drive unit, 35 lower table, 35a upper surface, 35b lower surface, 36 self-weight canceller, 37 through-hole, 38 air pad, 39 XY-eddy current sensor, 40 Z-eddy current sensor, 41 2nd substrate holder, 42 push-up pin, 43 X-re Near motor, 44 magnet, 45 coil, 46 X-guide member, 47 air pad, 48 engaging part, 49 air bearing, 50, 51 connecting member, 52 air pad, 53 Y-linear motor, 54 magnet, 55 coil, 56 Y- Guide member, 57 engaging portion, 58 air bearing, 59 cylinder, 59b upper surface, 60 pressure chamber, 61 piston, 61a upper surface, 61b lower end portion, 62 air bearing, 63 spherical seat, 64 spherical member, 65 concave spherical surface, 66 air Bearing, 67 Z-interferometer, 68 Leg member, 68a Bottom surface, 69 Air bearing, 70 Air pad, 71 Insertion hole, 72 Insertion hole, 73 ESC terminal, 74 X-moving mirror, 75 Y-moving mirror, 76 Lower microscope, 77 Convex spherical surface, 78 Air bearing, 79 AF sensor, 0 X-VCM, 81 Magnet, 82 Coil, 83 Y-VCM, 84 Magnet, 85 Coil, 86 Z-VCM, 87 Magnet, 88 Coil, 89 Arm Member, 90 Through Hole, 91 Arm Member, 110 Holder Body, 111 Adsorber, 112 positioning hole, 113 voltage application terminal, 141 substrate holder, 142 through hole, 131 second opening, 132 first opening, 133 second control valve, 134 first control valve, 135 exhaust device, 136 first 2 suction conduits, 137 1st suction conduit, 241 substrate holder, 242 porous plate, 243 through hole, 244 base

Claims (21)

基板を保持する基板ホルダと、前記基板ホルダを載置するステージとを含む半導体処理装置であって、
前記ステージは前記基板ホルダを真空吸着により吸着し、
前記基板ホルダは、基板を、静電吸着、真空吸着、並びに、静電吸着および真空吸着の両方、のいずれで保持するかが切り替えられることを備え、
前記基板ホルダが前記ステージに載置されるまでは、前記静電吸着により前記基板を前記基板ホルダに保持し、
前記基板ホルダが前記ステージに載置されてからは、前記真空吸着により前記基板を前記基板ホルダに保持し、前記真空吸着中に前記静電吸着を停止する半導体処理装置。
A semiconductor processing apparatus including a substrate holder for holding a substrate and a stage for mounting the substrate holder,
The stage sucks the substrate holder by vacuum suction,
The substrate holder comprises switching between holding the substrate by electrostatic chucking, vacuum chucking, and both electrostatic chucking and vacuum chucking,
Until the substrate holder is placed on the stage, hold the substrate on the substrate holder by the electrostatic adsorption,
After the substrate holder is placed on the stage, a semiconductor processing apparatus that holds the substrate on the substrate holder by the vacuum suction and stops the electrostatic suction during the vacuum suction.
前記基板ホルダは、
前記基板を保持するための静電吸着部と、
前記基板を保持する保持面に設けられた貫通孔とを備え、
前記ステージは、
前記基板ホルダの前記貫通孔を介して前記基板を前記基板ホルダに吸引するための第の開口と、
前記基板ホルダを前記ステージに吸引するための第2の開口とを備える請求項に記載の半導体処理装置。
The substrate holder is
An electrostatic chuck for holding the substrate;
A through hole provided in a holding surface for holding the substrate,
The stage is
A first opening for sucking the substrate into the substrate holder through the through hole of the substrate holder;
The semiconductor processing apparatus according to claim 1 , further comprising: a second opening for sucking the substrate holder to the stage .
前記ステージは、前記第1の開口に接続される第1吸引部と、前記第2の開口に接続される第2吸引部とを備える請求項に記載の半導体処理装置。 The semiconductor processing apparatus according to claim 2 , wherein the stage includes a first suction unit connected to the first opening and a second suction unit connected to the second opening. 前記貫通孔は、前記保持面の内部の周縁部に複数設けられる請求項2または3に記載の半導体処理装置。 4. The semiconductor processing apparatus according to claim 2 , wherein a plurality of the through holes are provided in a peripheral portion inside the holding surface. 5. 前記貫通孔は、前記保持面の内部の中心部よりも周縁部に密に複数設けられる請求項に記載の半導体処理装置。 The semiconductor processing apparatus according to claim 4 , wherein a plurality of the through holes are provided closer to a peripheral edge than to a central part inside the holding surface. 前記第2吸引部は、前記基板ホルダを載置する載置面の内部の周縁部に複数設けられる請求項に記載の半導体処理装置。 The semiconductor processing apparatus according to claim 3 , wherein a plurality of the second suction units are provided at a peripheral portion inside the mounting surface on which the substrate holder is mounted. 前記基板を前記基板ホルダから剥離するときに、前記第1吸引部および前記貫通孔を介して、前記基板方向に気体を噴出する請求項3または6に記載の半導体処理装置。 The semiconductor processing apparatus according to claim 3 , wherein when the substrate is peeled from the substrate holder, gas is ejected in the direction of the substrate through the first suction portion and the through hole. 前記基板ホルダを前記ステージから剥離するときに、前記第2吸引部を介して、前記基板ホルダ方向に気体を噴出する請求項3、6または7に記載の半導体処理装置。 8. The semiconductor processing apparatus according to claim 3 , wherein when the substrate holder is peeled from the stage, a gas is ejected in the direction of the substrate holder via the second suction part. 前記貫通孔にはポーラス材が埋め込まれている請求項2から8のいずれか1項に記載の半導体処理装置。 The semiconductor processing apparatus according to claim 2, wherein a porous material is embedded in the through hole. 前記基板ホルダは、
前記基板を保持するための静電吸着部と、
前記基板を保持する保持面に設けられたポーラス部とを備え、
前記ステージは、
一端の開口が前記基板ホルダを載置する載置面において前記ポーラス部と対向する第1吸引部と、
一端の開口が前記載置面において前記ポーラス部とは対向せずに前記基板ホルダに対向する第2吸引部とを備える請求項1に記載の半導体処理装置。
The substrate holder is
An electrostatic chuck for holding the substrate;
A porous portion provided on a holding surface for holding the substrate,
The stage is
A first suction part whose opening at one end faces the porous part on the placement surface on which the substrate holder is placed;
2. The semiconductor processing apparatus according to claim 1, wherein an opening at one end includes a second suction portion facing the substrate holder without facing the porous portion on the mounting surface.
前記ポーラス部は、前記保持面の内部の周縁部に複数設けられる請求項10に記載の半導体処理装置。 The semiconductor processing apparatus according to claim 10 , wherein a plurality of the porous portions are provided at a peripheral portion inside the holding surface. 前記ポーラス部は、前記保持面の内部の中心部よりも周縁部に密に複数設けられる請求項11に記載の半導体処理装置。 The semiconductor processing apparatus according to claim 11 , wherein a plurality of the porous portions are provided closer to a peripheral portion than a central portion inside the holding surface. 前記第2吸引部は、前記載置面の内部の周縁部に複数設けられる請求項10から12のいずれか1項に記載の半導体処理装置。 The second suction unit, a semiconductor processing apparatus according to claims 10 which is more provided in the periphery of the interior of the mounting surface in any one of 12. 前記基板を前記基板ホルダから剥離するときに、前記第1吸引部および前記ポーラス部を介して、前記基板方向に気体を噴出する請求項10から13のいずれか1項に記載の半導体処理装置。 When peeling the substrate from the substrate holder, the first through the suction portion and the porous portion, the semiconductor processing apparatus according to any one of claims 10 to 13 for injecting a gas to the substrate direction. 前記基板ホルダを前記ステージから剥離するときに、前記第2吸引部を介して、前記基板ホルダ方向に気体を噴出する請求項10から14のいずれか1項に記載の半導体処理装置。 When peeling the substrate holder from the stage, the second through the suction unit, a semiconductor processing apparatus according to any one of claims 10 to 14 for injecting a gas to the substrate holder direction. 前記基板ホルダは、
前記基板を保持するための静電吸着部と、
前記基板を保持する保持面に設けられたポーラス部と、
前記ポーラス部の前記保持面とは反対側の面に接続される導通孔とを備え、
前記ステージは、
一端の開口が前記基板ホルダを載置する載置面において前記導通孔と接続される第1吸引部と、
一端の開口が前記載置面において前記導通孔とは接続されずに前記基板ホルダに対向する第2吸引部とを備える請求項1に記載の半導体処理装置。
The substrate holder is
An electrostatic chuck for holding the substrate;
A porous portion provided on a holding surface for holding the substrate;
A conduction hole connected to a surface of the porous portion opposite to the holding surface;
The stage is
A first suction portion whose one end opening is connected to the conduction hole on the placement surface on which the substrate holder is placed;
2. The semiconductor processing apparatus according to claim 1, wherein an opening at one end includes a second suction portion facing the substrate holder without being connected to the conduction hole on the mounting surface.
前記第2吸引部は、前記載置面の内部の周縁部に複数設けられる請求項16に記載の半導体処理装置。 The semiconductor processing apparatus according to claim 16 , wherein a plurality of the second suction units are provided at a peripheral portion inside the placement surface. 前記基板を前記基板ホルダから剥離するときに、前記第1吸引部および前記導通孔を介して、前記基板方向に気体を噴出する請求項16または17に記載の半導体処理装置。 18. The semiconductor processing apparatus according to claim 16 , wherein when the substrate is peeled from the substrate holder, a gas is ejected toward the substrate through the first suction portion and the conduction hole. 前記基板ホルダを前記ステージから剥離するときに、前記第2吸引部を介して、前記基板ホルダ方向に気体を噴出する請求項16から18のいずれか1項に記載の半導体処理装置。 19. The semiconductor processing apparatus according to claim 16 , wherein when the substrate holder is peeled from the stage, a gas is ejected in the direction of the substrate holder through the second suction unit. 前記第1吸引部の他端の開口に接続された第1真空排気装置と、前記第2吸引部の他端の開口に接続された第2真空排気装置とを備え、
前記基板を前記基板ホルダに保持する保持動作と、前記基板ホルダを前記ステージに載置する載置動作を独立して制御するために、前記第1真空排気装置と前記第2真空排気装置を独立して制御する請求項3、6、7、8または10から19のいずれか1項に記載の半導体処理装置。
A first evacuation device connected to the opening at the other end of the first suction part; and a second evacuation device connected to the opening at the other end of the second suction part;
In order to independently control the holding operation of holding the substrate on the substrate holder and the mounting operation of mounting the substrate holder on the stage, the first vacuum exhaust device and the second vacuum exhaust device are independent. 20. The semiconductor processing apparatus according to claim 3, 6, 7, 8, or 10 to 19 which is controlled as described above.
前記第1吸引部の他端の開口に接続された第1バルブと、前記第2吸引部の他端の開口に接続された第2バルブと、前記第1バルブ及び前記第2バルブに接続された真空排気装置とを備え、
前記基板を前記基板ホルダに保持する保持動作と、前記基板ホルダを前記ステージに載置する載置動作を独立して制御するために、第1バルブと第2バルブを独立して制御する請求項3、6、7、8または10から19のいずれか1項に記載の半導体処理装置。
A first valve connected to the opening at the other end of the first suction part, a second valve connected to the opening at the other end of the second suction part, and connected to the first valve and the second valve. Vacuum evacuation device,
The first valve and the second valve are independently controlled to independently control a holding operation for holding the substrate on the substrate holder and a mounting operation for mounting the substrate holder on the stage. The semiconductor processing apparatus according to any one of 3, 6, 7, 8, or 10 to 19 .
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5847419B2 (en) * 2011-03-31 2016-01-20 京セラクリスタルデバイス株式会社 Wafer bonding method
JPWO2014038310A1 (en) * 2012-09-07 2016-08-08 富士電機株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
KR102650990B1 (en) * 2015-10-12 2024-03-22 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Substrate carrier for active/passive bonding and de-bonding of substrates
US11175594B2 (en) 2017-06-06 2021-11-16 Asml Netherlands B.V. Method of unloading an object from a support table
JP2019075477A (en) * 2017-10-17 2019-05-16 株式会社ディスコ Chuck table mechanism

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4598641B2 (en) * 2000-11-30 2010-12-15 富士通株式会社 Bonded substrate manufacturing system
JP2003043458A (en) * 2001-07-31 2003-02-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for sucking substrate for liquid crystal display element
JP2005086126A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Advanced Display Inc Method for manufacturing stage, hot plate, processing machine, and electronic device
JP3894562B2 (en) * 2003-10-01 2007-03-22 キヤノン株式会社 Substrate adsorption apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP4763380B2 (en) * 2005-08-25 2011-08-31 株式会社アルバック Manufacturing method of adsorption device
JP2007073892A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Ulvac Japan Ltd Suction apparatus, bonding device, and sealing method
JP2007113939A (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Nikon Corp Measuring device and method therefor, stage device, and exposure device and method therefor
JP2007142238A (en) * 2005-11-21 2007-06-07 Nikon Corp Wafer holder, exposure apparatus and method for manufacturing device
JP4150041B2 (en) * 2005-12-26 2008-09-17 富士通株式会社 Bonded board manufacturing equipment
JP4631748B2 (en) * 2006-03-02 2011-02-16 Toto株式会社 Electrostatic adsorption method
JP4938352B2 (en) * 2006-05-17 2012-05-23 株式会社ディスコ Electrostatic chuck table mechanism
US8469342B2 (en) * 2007-07-23 2013-06-25 Creative Technology Corporation Substrate suction apparatus and method for manufacturing the same
KR101484348B1 (en) * 2007-08-10 2015-01-19 가부시키가이샤 니콘 Substrate bonding apparatus and substrate bonding method

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